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摘   要：在比较旋转电机和直线电机两者区别的基础上，分析了交流永磁同步直线电机结构特性。并就直线电机的特殊性给出了交流永磁同步直线电机调速的矢量变换控制方法,做出了基于DSP的控制系统的硬件和软件设计。 　　1  引　言 　　制造业中需要的线形驱动力，传统的方法是用旋转电机加滚珠丝杠的方式提供。实践证明，在许多高精密、高速度场合，这种驱动已经显露出不足。在这种情况下直线电机应运而生。直线电机直接产生直线运动，没有中间转换环节，动力是在气隙磁场中直接产生的，可获得比传统驱动机构高几倍的定位精度和快速响应速度[1]。目前，美国、日本、德国、瑞士等是直线直接驱动系统研究水平相对较高的国家，Si

着眼于讨论交流异步电机的矢量控制方法，在了解以及分析了交流异步电机的数学模型和调频控制原理的基础上，设计了一种电机的矢量控制方法以及建立模型并进行仿真。利用Matlab/Simulink的强大建模仿真功能，设计了各个功能模块，如：ACR模块、ASR模块，PI调节模块、坐标转换模块、磁通计算模块等。并且整合这些独立的模块成为一个矢量控制调速系统。仿真实验结果证明了该模型设计的合理性有效性。实验图表数据表明该建模方法能达到准确控制调速系统的要求。

通过MATLAB/Simulink仿真工具建立了带有转矩、转速磁链闭环的无传感器交流异步电机矢量控制系统,并对矢量控制系统中的异步电机启动、负载变化、正反转等动态过程中的磁链、速度、转矩进行分析,来验证控制系统仿真模型的正确性。

目的 给矢量控制的异步电机工程设计提供理论依据及必要的系统参数。方法 根据异 步电机三相坐标系下数学模型,运用转子磁场定向矢量控制原理,在 MATLAB/ SI MULINK平台上搭建了异步电机矢量控制仿真模型。结果 仿真结果表明,该矢量控制系统能迅速响应负载转矩变化,具 有良好的动静态性能。结论 异步电机矢量控制系统结构简单,控制精度高,可满足实际工程中交流调 速的高性能要求。

仿真内容 1.笼型异步电动机铭牌数据为：额定功率P_N=60KW，额定电压U_N=220V，额定电流I_N=308A，额定转速n_N=1400r/min ，额定频率f_N=50Hz，定子绕组 联结。由实验测得定子电阻 ，转子电阻 ，定子自感 ，转子自感 ，定子、转子互感 ，转子参数已折合到定子侧，系统的转动惯量 ，电动机稳定运行在额定工作状态，假定电流闭环控制性能足够好，试求转子磁链 和按转子磁链定向的定子电流两个分量 。 2.用MATLAB仿真软件,分析起动、加载电动机的过渡过程,电动机参数同上题。 3.接上题,对异步电动机矢量控制系统进行仿真,分析仿真结果,观察在不同坐标系中的电流曲线,转速调节器ASR和磁链调节器AFR参数变化对系统的影响。

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型和矢量控制(VC)原理的基础上，阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的原理及算法，并在Matlab／Simulink环境下构建了基于SVPWM的PMSM磁场定向VC系统仿真模型．仿真结果表明，基于SVPWM的控制系统具有更好的控制性能，说明了该仿真模型的正确性和有效性．

永磁永磁同步电机矢量控制系统仿真同步电机矢量控制系统仿真

提出一种基于三电平中点箝位(NPC)逆变器的零序分量注入型感应电动机矢量控制方案。系统中使用快速电流控制的直接转子磁链定向矢量控制模式,由于定子电流是由快速电流环控制,因此系统中不用使用定子电压方程,并且不需要解耦电路。转子磁链位置角由磁通模型计算得到。感应电动机由三电平NPC逆变器供电,三电平NPC逆变器由于开关器件的电压应力是传统两电平逆变器开关器件上电压应力的一半,所以适合用于中压调速系统。逆变器控制采用开关优化PWM算法,通过注入零序分量,不但优化功率器件的开关频率,而且可以稳定中点电位。仿真结果表明,该方法在三电平逆变器供电的感应电动机上有效地实现了矢量控制,并且具有很好的性能。

在成熟的两电平SVPWM算法基础上,推导了三电平SVPWM矢量分解算法。该算法将三电平空间矢量图划分为6个四边形,每个四边形即为一个扇区。对电压矢量进行修正,将三电平空间矢量转化为两电平空间矢量。进而利用成熟的两电平SVPWM算法求解出三电平SVPWM算法。最后在Simulink内搭建了永磁同步电机的双闭矢量控制系统环仿真模型,仿真结果表明该算法是正确的,控制系统的响应速度快,且具有较好的抗干扰性和动态跟随性。