下载文档原格式
控制系统仿真姓名：班级：学号：成绩：2012年11月02日越优势被应用于各个行业。
设统得到了迅速的发展，现在交流调速系统已逐步取代大部分直流调速系统。
计内目前交流调速已具备了宽调速范围、高稳态精度、快动态响应、高工作效率以及可容。
随着电力电和要子变流技术和交流电机控制理论的发展，出现了许多新型变流装置和交流电机的调速控求制方法。
众所周知，异步电动机是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，再加上在变流装置的非正弦供电条件下运行，使经典的交流电机理论和传统的控制系统分析方法不能完全适用于现代交流调速系统。
采用计算机仿真的方法来分析研究交流电机及其调速是解决这类工程问题的一种有效工具。
要求：利用目前国际上最流行的仿真软件之一MATIAB／SIMULINK，建立一个通用的仿真模型。
然后用到直接转矩控制系统中去，对该系统进行仿真研究。
第一章引言1.1研究背景直流调速系统的主要优点在于调速范围广、静差率小、稳定性好以及具有良好的动态性能。
在相当长时期内报告主要展。
交流电动机自1985年出现后章节领域。
20世纪70年代后步取代大部分直流调速系统。
目前、动态特性均可以与直流调速系统相媲美。
与直流调速系统相比容量大1．4交流电动机环境使用性强5 高性能、高精度的新型交流拖动系统已达同直流拖动系统一样的性能指标6交流调速系统能显著的节能从各方面看系统。
MATLAB/SIMULINK软件的优势：1.2计算机仿真技术在交流调速系统的应用系统的实时仿真可以较容易地实现[1]。
如matlab软件已经能够在计算机中全过程地仿真交流调速系统的整个过程。
matlab语言非常适合于交流调速领域内的仿真及研究能够为某些问题的解决带来极大的方便并能显著提高工作效率。
随着新型计算机仿真软件的出现交流调速技术必将在成本控制、工作效率、实时监控等方面得到长足进步[2][3]。
第二章交流调速系统：2.1交流调速系统原理与特性交流电机包括异步电动机和同步电动机两大类。
1绪论1.1课题研究背景及目标1.1.1研究背景直流调速系统关键优点在于调速范用广、静差率小、稳定性好和含有良好动态性能。
在相当长时期内，高性能调速系统儿乎全部是直流调速系统。
尽管如此，直流调速系统却处理不了直流电动机本身换向和在恶劣环境下不适应问题，同时制造大容量、高转速及高电压直流电动机也十分困难，这就限制了直流拖动系统深入发展。
交流电动机自1985年出现后，因为没有理想调速方案，所以长久用于恒速拖动领域。
20世纪70年代后，国际上处理了交流电动机调速方案中关键问题，使得交流调速系统得到了快速发展，现在交流调速系统已逐步替换大部分直流调速系统。
现在，交流调速已含有了宽调速范围、高稳态精度、快动态响应、高工作效率和能够四象限运行等优异特征，其稳、动态特征均能够和直流调速系统相媲美。
和直流调速系统相比，交流调速系统含有以下特点：（1）容量大；（2）转速高且耐高压；（3）交流电动机体积、重量、价格比相同容量直流电动机小，且结构简单、经济可靠、惯性小；（4）交流电动机环境使用性强，坚固耐用，能够在十分恶劣环境下使用；（5）高性能、高精度新型交流拖动系统已达同直流拖动系统一样性能指标；（6）交流调速系统能显著节能；从各方面看，交流调速系统最终将替换直流调速系统。
1.1.1研究目标本课题关键利用MATLAB-SIMULINK软件中交流电机库对交流电动机调速系统进行仿真，山仿真结果图直接认识交流系统机械特征。
本文关键对三相交流调圧调速系统进行仿真研究，认识PID调整器参数改变对系统性能影响，认识该系统动态及静态性能优劣及适用环境。
1.2文件综述在实际应用中，电动机作为把电能转换为机械能关键设备，一是要含有较高机电能量转换效率；二是应能依据生产机械工艺要求控制和调整电动机旋转速度。
电动机调速性能怎样对提升产品质量、提升劳动生产率和节省电能有着直接决定性影响。
所以，调速技术一直是研究热点M2】。
而交流调速系统凭着其绝正确优势，最终必将替换直流调速系统⑶。
摘要 (I)ABSTRACT (II)绪论 (1)1交流调速技术发展概况 (2)1.1电力电子器件 (2)1.2变流技术 (3)1.3变频调速的控制方式 (3)1.4MATLAB/Simulink仿真介绍 (4)2逆变电路的建模与仿真 (5)2.1绝缘栅双极型晶体管 (5)2.2逆变电路的设计 ........................................................... 错误！未定义书签。
2.2.1三相桥式逆变电路的基本原理 (6)2.2.2正弦脉冲宽度调制（SPWM）基本原理 (6)2.2.3三相SPWM逆变器的建模与仿真 (7)3变频器的设计仿真 (10)3.1变频器的基本概念 (10)3.2交-直-交变频电路的建模与仿真 (11)4矢量控制调速系统建模与仿真 (14)4.1 建立异步电机模型 (14)4.1.1 坐标变换 (14)4.1.2 建立dq坐标系下电机模型 (15)4.2 异步电动机按转子磁链定向的矢量控制 (17)4.2.1按转子磁链定向的同步旋转正交坐标系状态方程 (17)4.2.2 异步电动机模型仿真验证 (19)4.2.3 按转子磁链定向矢量控制的基本思想和特点 (20)4.3 按转子磁链定向矢量控制的方式 (22)4.3.1 电路闭环控制方式 (22)4.3.2 转矩控制方式 (22)4.4 矢量控制调速系统仿真 (23)4.4.1 仿真调试与参数设定 (24)4.4.2 仿真结果与分析 (25)致谢 (28)参考文献.................................................................................... 错误！未定义书签。
异步电动机采用变频调速技术，具有调速范围广，调速时因转差功率不变而无附加能量损失的优点，因此，变频调速是一种性能优良的高效调速方式。
摘要随着电力拖动控制系统的发展，交流调速系统在动态响应，调速范围，稳态精度等各个方面的优良性能可以与直流调速系统相媲美，而且交流电动机拥有结构简单，维护方便等优点，交流调速系统已经成为了电动机调速的主要发展方向。
然而交流调速系统比直流调速系统复杂，所以采用计算机仿真的方法来分析交流调速系统是解决这一问题的一种有效工具。
传统的计算机仿真软件缺乏直观性和灵活性，而且操作起来并不方便，不容易实现仿真，而MATLAB软件拥有着直观、灵活、高效、易拓展等特点，而且在实时监控上有着很大的优势，又具有较强的开放性，可以在软件中编写自己的程序来拓展工具包，这是最受人们欢迎的地方。
所以本次设计采用MATLAB软件中的Simulink部分和SimPowerSystem部分进行交流调速系统的仿真，并且分析其特性。
关键字:MATLAB 交流调速系统Simulink 仿真ABSTRACTWith the development of electric drive control system, the excellent performance of AC speed regulation system in dynamic response, speed regulation range and steady-state accuracy can be compared with that of DC speed regulation system, and AC motor has the advantages of simple structure and convenient maintenance, so AC speed regulation system has become the main development direction of motor speed regulation. However, AC speed control system is more complex than DC speed control system, so using computer simulation method to analyze AC speed control system is an effective tool to solve this problem.The traditional computer simulation software is poor in intuition and flexibility, and it is inconvenient to operate and not easy to realize simulation. MATLAB software has the characteristics of intuition, flexibility, high efficiency and easy to expand, and it has great advantages in real-time monitoring and has strong openness, so it is the most popular place for people to develop toolkits by writing their own programs in the software. Therefore, thisdesign adopts Simulink part of MATLAB software to simulate the AC speed control system and analyze its characteristics.Key Words: Simulink Simulation MATLAB AC speed control system目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 交流调速系统国内外发展情况 (1)1.3 交流调速系统存在的问题 (2)第二章 MATLAB/Simulink仿真环境 (3)2.1 MATLAB的发展历程 (3)2.2 Simulink的简介 (3)2.3 MATLAB与Simulink的操作界面 (3)2.3.1 MATLAB与Simulink的操作界面 (3)2.3.2 Simulink的操作界面 (4)第三章转速闭环控制交流异步电动机调压调速系统仿真 (6)3.1基本原理 (6)3.2系统仿真模型和参数设置 (7)3.2.1系统仿真模型 (7)3.2.2主电路参数模型设置 (7)3.2.3控制电路模型参数设置 (8)3.2.4系统仿真参数设置 (9)3.3仿真结果分析 (9)第四章变频调速系统的仿真 (10)4.1 SPWM 内置波调速系统仿真 (10)4.1.1 基本原理 (10)4.1.2 系统仿真模型 (10)4.1.3 主电路模型参数设置 (10)4.1.4 控制电路模型参数 (10)4.1.5 系统仿真参数设置 (11)4.1.6 仿真结果分析 (11)4.2 SPWM外置波调速系统仿真 (11)4.2.1 系统仿真模型及参数设置 (11)4.2.2 仿真参数设置及仿真结果分析 (11)4.3 转速开环的交流异步电动机恒压频比控制调速系统 (12)4.3.1基本原理 (12)4.3.2系统仿真模型和参数设置 (12)4.3.3仿真结果分析 (13)4.4转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统 (14)4.4.1基本原理 (14)4.4.2系统仿真模型与参数设置 (14)4.4.3仿真结果分析 (15)4.5异步电动机直接转矩控制调速系统 (15)4.5.1基本原理 (15)4.5.2系统仿真模型与参数设置 (16)4.5.3仿真结果分析 (20)4.6转速闭环、磁链闭环控制的异步电动机矢量控制调速系统 (20)4.6.1基本原理 (20)4.6.2系统仿真模型与参数设置 (20)4.6.3仿真结果的分析 (22)第五章总结........................... 错误！未定义书签。
交流电动机串级调速系统建模与仿真远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）题目：交流电机串级调速系统建模与仿真学习中心：内蒙古学习中心学号： 090F31141095 姓名：梅雨停专业：电气工程及其自动化指导教师：王旭东2016 年 3 月 1 日中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）指导教师指导意见表学生姓名：梅雨停学号： 090F31141095 专业：电气工程及其自动化毕业设计（论文）题目：交流电机串级调速系统建模与仿真中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表学生姓名：梅雨停学号： 090F31141095 专业：电气工程及其自动化毕业设计（论文）题目：交流电机串级调速系统建模与仿真论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文《交流电机串级调速系统建模与仿真》，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。
论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。
对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。
本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。
论文作者（签字）：梅雨停日期：2016年 3 月 1 日摘要串级调速是通过绕线式异步电动机的转子回路引入附加电势而产生的。
它属于变转差率来实现串级调速的。
与转子串电阻的方式不同，串级调速可以将异步电动机的功率加以应用（回馈电网或转化为机械能送回到电动机轴上），因此效率高。
所谓双馈调速，是指将电能分别馈入异步电动机的定子绕组和转子绕组。
通常将定子绕组接入工频电源，将转子绕组接到频率、幅值、相位和相序，就可以调节异步电动机的转矩、转速和电动机定子侧的无功功率。
这种双馈调速的异步电动机可以超同步和亚同步运行，不但可以工作在电动状态，而且可以工作在发电状态。
双馈串级调速能实现无级平滑调速，低速时机械特性也比较硬。
目录第1 章 MATLAB基础 (2)第2 章 SIMULINK环境和模型库 (3)第3 章三相桥式全控整流电路基本原理原理 (6)第4 章三相逆变桥原理 (7)第5 章 PWM控制技术原理 (10)第6 章脉冲触发器 (13)第7 章直流调速系统的仿真 (14)第8 章交流调速系统的仿真 (18)主要参考文献 (23)第一章MATLAB基础1.1MATLAB介绍MA TLAB是一种科学计算软件。
MA TLAB是Matrix Laboratory (矩阵实验室)的缩写，这是一种以矩阵为基础的交互式程序计算语言。
早期的MA TLAB 主要用于解决科学和工程的复杂数学计算问题。
由于它使用方便、输入便捷、运算、高效、适应科技人员的思维方式，并且有绘图功能，有用户自行扩展的空间，因此特别受到用户的欢迎，使它成为在科技界广为使用的软件，也是国内外高校教学和科学研究的常用软件。
MA TLAB由美国Mathworks公司于1984年开始推出，历经升级，到2001年已经有了6.0 版，现在MA TLAB 6.1、6.5、7.0 版都已相继面世。
早期的MA TLAB 在DOS环境下运行，1990年推出了Windows版本。
1993年，Mathworks 公司又推出了MA TLAB 的微机版，充分支持在Microsoft Windows 界面下的编程，它的功能越来越强大，在科技和工程界广为传播，是各种科学计算软件中使用频率最高的软件。
MA TLAB 比较易学，它只有一种数据类型(即64 位双精度二进制)，一种标准的输入输出语句，它用解释方式工作，不需要编译，一般人门后经过自学就可以掌握。
如果有不清楚的地方，可以通过它的帮助( help)和演示(demo)功能得到启示。
学习MA TLAB 的难点在于，它有大量函数，这些MA TLAB 函数仅基本部分就有700多个，其中常用的有200 -300个，掌握和记忆起来都比较困难。
