交流调速系统仿真分析开题报告
交流电动机调速系统开题报告doc
交流电动机调速系统开题报告篇一：4电机变频调速毕业设计开题报告附件5太原工业学院毕业设计(论文)开题报告学生姓名：系部：专业：题目：指导教师:XX年2 月 28 日高鹏飞学号：自动化系电气工程及其自动化基于PLC的电机变频调速系统设计 4 张曼开题报告填写要求1．开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系(部)审查后生效；2．开题报告内容必须用按教务处统一设计的标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．学生的“学号”要写全号（如0），不能只写最后2位或1位数字；4. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“XX年3月15日”或“XX-03-15”；5. 指导教师意见和所在系(部)意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。
毕业设计（论文）开题报告篇二：开题报告-交流异步电动机变频调速系统设计本科专业论文(设计)开题报告书篇三：无刷直流电机调速系统--毕业设计开题报告***************本科毕业设计（论文）开题报告学生姓名 **班级 ***** 学号 ***********题目无刷直流电机调速系统的研制指导教师 ******所在系电子与信息工程专业******教学服务中心制表XX年03月本科毕业设计（论文）开题报告注：栏目空间不够可另加附页。
交直流调速系统设计及仿真
第1章绪论我们从电力拖动的发展过程中发现，交、直流两大调速系统一直并存于各个工业领域，虽然由于各个时期科学技术的发展使得它们所处的地位有所不同，但它们始终是随着工业技术的发展，特别是随着电力电子元器件的发展而在相互竞争。
1.1 直流调速系统发展现状在过去很长一段时期，由于直流电动机的优良调速性能，在可逆、可调速与高精度、宽调速范围的电力拖动技术领域中，几乎都是采用直流调速系统。
然而由于直流电动机其有机械式换向器这一致命的弱点，致使直流电动机制造成本高、价格昂贵、维护麻烦、使用环境受到限制，其自身结构也约束了单台电机的转速，功率上限，从而给直流传动的应用带来了一系列的限制。
1.2 交流调速系统的发展趋势相对于直流电动机来说，交流电动机特别是鼠笼式异步电动机具有结构简单，制造成本低，坚固耐用，运行可靠，维护方便，惯性小，动态响应好，以及易于向高压、高速和大功率方向发展等优点。
因此，近几十年以来，不少国家都在致力于交流调速系统的研究，用没有换向器的交流电动机实现调速来取代直流电动机，突破它的限制。
随着电力电子器件，大规模集成电路和计算机控制技术的迅速发展，以及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透，为交流调速系统的开发研究进一步创造了有利的条件。
诸如交流电动机的串级调速、各种类型的变频调速，特别是矢量控制技术的应用，使得交流调速系统逐步具备了宽的调速范围、较高的稳速精度、快速的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能。
现在从数百瓦的伺服系统到数百千瓦的特大功率高速传动系统，从一般要求的小范围调速传动到高精度、快响应、大范围的调速传动，从单机传动到多机协调运转，已几乎都可采用交流调速传动。
交流调速传动的客观发展趋势已表明，它完全可以和直流传动相媲美、相抗衡，并有取代的趋势。
第2章 MATLAB和Simulink的简介2.1 对Matlab软件的了解MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
开题报告 交流变频调速电梯PLC控制系统设计
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义当今世界，电梯已成为人们日常生活工作中极为重要的交通工具，尤其是在大都市里。
如较为典型的智能大厦的楼宇自动化，它的核心实际上是一个分布控制系统，也称为集散控制或分散控制系统。
楼宇中多种多样的电气设备使系统的自动控制成为了可能。
电梯作为大厦控制系统的重要成员，有着举足轻重的地位。
目前，关于电梯技术的发展主要体现在以下几个方面。
1、电梯的速度要求越来越快，高速、超高速电梯的数量愈来愈多。
2、电梯的拖动技术有了较大的发展，直流电梯由于能耗大、维修量大等缺点。
逐步被交流电梯所替代，液压电梯由于运行平稳，机房位置灵活等特点，使得在低楼层场合得到愈来愈广泛的应用。
交流拖动电梯更是得到迅速的发展，已由以前的变级调速(AC-VP)发展成为调压调速(AC-VV)及调频调压调速(AC-VVVF)，使得电梯的速度、加速度、加加速度控制更加符合人们的生理要求，电梯的舒适感大为改善。
3、电梯的逻辑控制己从过去简单的继电器——接触器控制发展为可编程序控制器(PLC)和微机控制，控制方式也从手柄控制、信号控制发展为集选控制、并联控制、群控等，电梯可靠性得到很大提高。
4、电梯的管理功能不断加强，电梯广泛采用微机控制技术，不断满足用户的使用功能要求。
如紧急停车操作、消防员专用、防捣乱系统等。
5、机械传动方面，由于国际上机械加工水平的不断提高，使斜齿传动和行星齿轮传动在电梯上的应用日益广泛，已使电梯的传动形式多样化。
6、新型材料的应用，越来越多的新型材料应用到了电梯的制造技术上。
随着社会的发展，越来越多的高科技应用到了人们的日常生活中。
电梯的发明就是一个很好的例子，因为这种稳定、快速、安全的新时代的产品的出现，使人们的生活空间在纵向上有了很大的发展。
而且，现如今电梯的存在已经不仅仅做为承载人们上下的工具，越来越多的观光电梯开始出现在各大旅游景点，使得人们可以从不同角度欣赏到城市的美丽与繁华。
单闭环交流电机调压调速控制开题报告_要点说明
课程设计任务书课程名称:运动控制系统课程设计题目:单闭环交流电机调压调速控制系统的设计目录第1章绪论6第2章系统同总体方案7第3章主电路设计93.1 主电路原理93.2 保护电路10第4章控制电路设计114.1调节器 (11)4.2触发器 (12)第5章调试和结果13第6章总结1四附录:五参考文献1六第一章引言20世纪60年代末，随着电力电子技术的发展，采用电力电子变换器的交流传动系统得以实现，特别是随着大规模集成电路和计算机控制的出现，高性能的交流调速系统应运而生。
在现实生活中，交流调速系统应用广泛，交流调速系统的应用领域主要包括三个方面:一方面是一般性能的节能调节；另一方面，高性能交流调速系统和私人服务器系统；另一方面，超大容量、极高速度的交流调速。
其中，交流电机具有结构简单的优点，但其动态数学模型具有非线性多变量强耦合的特性。
两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过控制晶闸管可以控制交流输出。
这种电路不能改变交流电的频率，称为交流电源控制电路。
交流调压电路广泛用于照明控制和异步电动机启动，也是异步电动机的调速。
在电力系统中，这种电路常用于无功率的连续调节。
此外，在高压小电流或低压大电流的DC电源中，常采用交流调压电路来调节变压器的初级电压。
第二章系统与总体方案相同单闭环交流调压调速从这几句话可以知道:既然有单闭环电路，那么就必须用双闭环。
单闭环电路是一种结构简单、实用性强、能有效调节电压的电路。
双闭环电路是一种结构复杂的电路，但能有效精细地调节电压。
在这个课程设计中，你只需要一个简单的电路。
你不需要精确地调整电压。
你可能需要调整电压。
毕竟你需要了解电路。
交流调压，有晶闸管调压和斩波调压两种调压方式；晶闸管的调压是通过改变触发角来改变其有效值；斩波调压是通过改变宽度来改变其有效值。
在本次设计中，我采用晶闸管调压，因为晶闸管调压更简单，思路更清晰。
晶闸管调压比斩波调压更熟悉，更容易理解。
图2-1闭环交流调压调速系统示意图单闭环交流调压调速是一种单相单闭环交流调压调速电路。
交流调速系统仿真报告模板
交流调速系统仿真报告模板背景交流调速系统是一种广泛应用于工业生产中的电动机控制系统。
它通过利用交流电源的变频器来控制电机的转速，从而满足生产中对转速精度和稳定性的要求。
在实际生产中，为了调整系统的参数，需要通过仿真软件对交流调速系统进行模拟，以便得到系统的实际参数，指导生产。
系统结构交流调速系统主要由源电机、变频器、控制器、负载等几部分组成。
其中，源电机和负载是系统的输入和输出，变频器作为中介，传递控制器产生的控制信号，实现对电机的调速控制。
仿真环境本次仿真调试工作基于MATLAB软件和Simulink仿真工具实现。
具体仿真流程如下：1.仿真仿真系统图2.设定仿真参数，包括系统输入信号、控制器参数等3.进行仿真计算，得出各个部分的输出数据4.对仿真结果进行分析和评估，得出系统的性能指标仿真系统图本次仿真调试的交流调速系统由源电机、变频器、控制器和负载四个部分组成。
其中，源电机作为输入信号源，变频器实现对电机转速的调整，控制器根据控制策略生成控制信号，最终控制负载的输出。
参数调试控制器参数设定在完成仿真系统模型搭建后，需要针对控制器的参数进行设定。
在本次仿真中，控制器参数主要包括比例系数、积分时间和微分时间等几项指标。
通过调整控制器参数，可以实现对系统转速精度和稳定性的调节，从而得到满足实际生产需求的具有鲁棒性的系统控制器。
仿真结果分析仿真结果分析主要分为两个方面，第一个方面是控制器参数的评估，第二个方面是整个系统的仿真效果评估。
在评估控制器的参数时，需要针对不同的控制器参数组合进行仿真计算，得到不同参数组合下的系统响应曲线和性能参数。
在评估整个系统的效果时，需要综合考虑系统在不同环节的输出情况，并对系统性能指标进行综合评估。
总结交流调速系统仿真是一项非常重要的工作，只有通过完善的仿真工作，才能得到满足实际生产需求的控制系统。
本文基于MATLAB和Simulink等仿真工具，对交流调速系统的设计和参数调试进行了详细的介绍和总结，旨在为读者提供参考，指导实际生产。
三相交流调压调速系统设计与仿真
武汉理工大学华夏学院课程设计报告课程名称运动控制系统题目三相交流调压调速系统设计与仿真专业自动化班级1122学号姓名成绩 ________________________年_______ 月_______日目录课程设计任务书 (3)《运动控制系统》课程设计指导书 (5)摘要 (8)题目4: 三相交流调压调速系统设计与仿真 (8)1概述 (9)1.1电机发展概述 (9)1.2 交流调速系统的应用领域主要有三个方面： (9)1.3交流调速系统的分类 (10)2、异步电动机的机械特性 (10)2.1、异步电机固有机械特性 (10)2.2、异步电机调压调速的机械特性 (11)3、调压调速系统 (12)3.1调压电路 (12)3.2速度闭环控制的调压调速系统 (12)3.3 缺相保护 (14)4、Matlab仿真 (15)4.1调压电路仿真模型 (15)4.2参数设置 (15)4.3仿真总电路图 (16)4.4 仿真结果 (16)4.5结果分析 (17)5、小结 (18)参考文献 (18)武汉理工大学华夏学院信息工程系课程设计任务书课程名称：运动控制系统指导教师：李文彦班级名称：自动化1122 开课系、教研室：自动控制一、课程的性质、目的与任务课程设计是学习专业技术课所必需教学实践环节。
通过课程设计的教学实践，使学生所学的基础理论和专业知识得到巩固，并使学生得到运用所学理论知识解决实际问题的初步训练。
通过课程设计使学生利用所学理论知识和设计方法完成某种运动控制系统设计。
通过课程设计使学生掌握系统设计的步骤和一般方法，学会电路的设计，电器元件参数的计算、选型以及系统特性分析和评价标准。
掌握从收集资料、方案比较论证到电路设计、计算的整个设计过程，获得初步的实践锻炼，进一步提高学生的分析、综合能力。
二、课程设计内容及基本要求指导教师负责学生的分组与课题选题，下达课程设计任务书，指导、督促、检查学生课程设计的进行情况，并结合答辩情况负责课程设计完成后学生的成绩考核。
交流电动机调速系统的研究报告用
网络高等教育本科生毕业论文（设计）题目：交流电动机调速系统的研究学习中心：万州电大奥鹏学习中心层次：专科起点本科专业：电气工程及其自动化年级：2013年秋季学号：9学生：指导教师：栾宝石完成日期：2015年05月19 日内容摘要现在流行的异步电动机的调速方法可分为两种：变频调速和变压调速，因此应用的比较多，目前市场上出售的变频器多数都是采用这种控制方法。
关键词：交流调速变频调速异步电动机目录内容摘要II1 绪论51.1 课题的背景及意义51.2 国内外研究和发展动态51.2.1 国内外变频调速的发展现状51.2.2 变频调速的发展方向51.3 本文的主要内容52 交流电动机的调速62.1 交流电机的调速方式62.2 变频调速系统72.3 交流变频调速技术的发展72.3.1交流电机错误!未定义书签。
2.3.2直流电机82.3.3交流电机与直流电机对比83 现代交流调速系统的类型93.1 异步电动机交流调速系统93.2 开关磁阻电动机交流调速系统93.3 同步电动机调速系统错误!未定义书签。
4 交流调速系统控制策略94.1 矢量控制94.2 直接转矩控制94.3 现代控制策略94.3.1 滑模变结构控制94.3.2 自适应控制错误!未定义书签。
4.3.3 模糊控制94.3.4 神经网络控制105 结论11参考文献111 绪论1.1 课题的背景及意义再者，由于在环境恶劣的生产场合（如冶金、建材、矿山、化工等工业）常有防爆或高速运行的要求，目前世界上还很难生产出大功率、高速的防爆直流电动机，再如水泥行业灰尘大，污染大，直流电动机很不适应，而且直流电机经常换电刷，维护量大，因而常常停机影响生产。
1.2 国内外研究和发展动态1.2.1 国内外变频调速的发展现状采用变频调速，一是根据要求调速用，二是节能。
它主要基于下面几个因素：3、可实现软启、制动功能，减小启动电流冲击。
在采用变频调速时，需从工艺要求、节约效益、投资回收期等各方面考虑。
交流调速系统仿真分析开题报告
交流调速系统仿真分析1 课题来源本课题来源于三峡大学电气与新能源学院毕业论文自选课题。
2 研究的目的和意义电动机(尤其是交流电动机)在工业.农业.交通运输.国防军事设施以及日常生活中被广泛的应用。
其中许多的场合有着调速的要求从节能的角度出发。
开发研究与风机，泵类负载相适应的配套调速装置，市场是非常广阔的，与我国的经济能源状况相适应，对交流系统进行建模仿真，可以熟悉交流调速系统的结构，掌握各种调速系统的优缺点，选择合理的方案，解决实际中的问题。
3 国内外的研究现状和发展趋势目前，交流调速已进入逐步替代直流调速的时代。
电力电子器件的发展为交流调速奠定了物质基础。
50年代末出现了晶闸管，由晶闸管构成的静止变频电源输出方波和阶梯波的交变电压，取代旋转变频机组实现了变频调速，然而晶闸管属于半控型器件，可以控制导通，但不能由门极控制关断，因此由普通晶闸管组成的逆变器用于交流调速必须附加强迫换相电路。
70年代以后，功率晶体管(GTR).门极关断晶闸管(GTO晶闸管).功率场效应晶闸管(Power MOSFET).绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
MOS控制晶闸管(MCT)等已经先后问世，这些器件都是既能控制导通又能控制关断的自关断器件，又称全控型器件。
它不再需要强迫换相电路，使得逆变器构成简单.结构紧凑。
IGBT由于兼有MOSFET和GTR的优点，是用于中小功率目前最为流行的器件，MCT则综合了晶闸管的高电压.大电流的特性和MOSFET的快速开关特性，是极有发展前景的大功率.高频率开关器件。
电力电子器件正在向大功率化.高频化.模块化.智能化的方向发展。
80年代以后出现的功率集成电路(Power IC)，集功率开关器件，驱动电路，保护电路，接口电路于一体，目前已应用于交流调速的智能功率模块(Intelligent Power Module IPM)采用IGBT作为功率开关，含有电流传感器.驱动电路及过载.短路.超温.欠电压保护电路，实现了信号处理.故障诊断.自我保护等多种智能功能，既减少了体积.减轻了重量，又提高了可靠性，使用.维护都更加方便，是功率器件的重要发展方向。
spwm调速系统及其仿真
SPWM在交流调速系统中的应用姓名：班级：学号：目录序言 ............................................................... 2 1.正弦脉宽调制SPWM 型逆变器基础理论 .. (3)1.1正弦脉宽调制（SPWM ） ........................................ 4 1.2 SPWM 波的调制条件 ........................................... 5 2.三相SPWM 逆变电路带星型负载的仿真 .. (6)2.1建立三相SPWM 仿真模型： ..................................... 6 2.2仿真结果分析 ................................................ 7 3．三相异步电机调速系统SPWM 电压型逆变器的仿真 .. (10)3.1 建立模型基础概念........................................... 10 3.2 SPWM 电压型逆变器矢量仿真模型的建立 ....................... 11 3.3 仿真结果及其分析. (13)序言交流电机传动的电力机车是由电压型、电流型交直交变流器供电的异步电机组成的系统，包括整流器，直流中间环节，和逆变部分。
而逆变器是控制 6个半导体开关器件组成的三相桥式逆变电件的通断，可以得到不路。
按照一定规律控制同频率的三相交流输出各半导体开关器件的通断，可以得到不同频率的三相交流输出。
本文针对逆变环节，在理论分析的基础上，对针对带一般星型电感性负载，和在三相异步电机的情况下分别进行了MATLAB 仿真，并对负载突然变动时的情况进行了讨论（添加一个阶跃转矩），在对三相异步电机进行仿真时，采用了转差频率控制的矢量控制模型，即使在负载变动的情况下，系统仍能在很短的时间内达到稳定，可见其具有很好的调速性能。
基于MATLAB的交流电动机调速系统仿真
基于MATLAB的交流电动机调速系统仿真基于matlab-simulink的交流电动机调速系统仿真1绪论1.1课题研究背景及目的1.1.1研究背景直流变频系统的主要优点是变频范围广、静差率大、稳定性不好以及具备较好的动态性能。
在相当短时期内，高性能的变频系统几乎都就是直流变频系统。
尽管如此，直流变频系统却无能为力直流电动机本身的高速运行和在严酷环境下的不能适应环境问题，同时生产大容量、高转速及低电压直流电动机也十分困难，这就管制了直流拖曳系统的进一步发展。
交流电动机自1985年出现后，由于没有理想的调速方案，因而长期用于恒速拖动领域。
20世纪70年代后，国际上解决了交流电动机调速方案中的关键问题，使得交流调速系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。
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、高工作效率以及可以四象限运行等优异特性，其稳、动态特性均可以与直流调速系统相媲美。
与直流变频系统较之，交流变频系统具备以下特点：（1）容量大；（2）输出功率低且耐热高压；（3）交流电动机的体积、重量、价格比同等容量的直流电动机小，且结构简单、经济可信、惯性大；（4）交流电动机环境使用性强，坚固耐用，可以在十分恶劣的环境下使用；（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；从各方面看看，交流变频系统最终将替代直流变频系统。
1.1.1研究目的本课题主要运用matlab-simulink软件中的交流电机库对交流电动机调速系统进行仿真，由仿真结果图直接认识交流系统的机械特性。
本文重点对三相交流调压调速系统进行仿真研究，认识pid调节器参数的改变对系统性能的影响，认识该系统动态及静态性能的优劣及适用环境。
1.2文献综述第1页基于matlab-simulink的交流电动机变频系统仿真在实际应用中，电动机作为把电能转换为机械能的主要设备，一是要具有较高的机电能量转换效率；二是应能根据生产机械的工艺要求控制和调节电动机的旋转速度。
基于DSP的交流电机变频调速系统研究的开题报告
基于DSP的交流电机变频调速系统研究的开题报告一、选题背景与意义随着电气技术的不断发展，交流电机已广泛应用于各种工业和民用领域，如风机、水泵、空调等。
然而，传统的直流电机控制技术已不能很好地适应新的发展需求和市场需求。
而交流变频调速技术的引入，使得交流电机能够以更为灵活、高效和精确的方式运行。
基于数字信号处理器（DSP）的交流电机变频调速系统，具有运行可靠、稳定、精度高等优点，因此受到了广泛的关注。
该系统通过将电源频率转换为可控三相交流电压源，利用控制器对交流电机的电压、电流、转速等参数进行调控，从而实现对电机的精确控制。
本选题旨在研究基于DSP的交流电机变频调速系统，通过对系统的主要组成部分如整流器、变频器、控制器等的原理和实现方法进行深入探究，探讨系统运行的优化策略和实验验证，提高系统的控制质量和性能，适应不同的实际应用需求。
二、研究目标和内容研究目标：1.了解基于DSP的交流电机变频调速系统的工作原理和组成结构；2.掌握系统中主要组成部分如整流器、变频器、控制器等的原理和实现方法；3.研究系统运行中的控制策略及其调节参数的影响；4.设计实验验证方案，对基于DSP的交流电机变频调速系统进行性能测试和分析，提高系统控制性能和质量；5.结合实际应用需求，优化系统参数和算法，提高系统的适应性和应用性。
研究内容：1.基于DSP的交流电机变频调速系统的工作原理和组成结构分析；2.系统中主要组成部分的原理和实现方法研究，如整流器、变频器、控制器等；3.系统运行中的控制策略及其调节参数的影响研究；4.设计实验方案，对系统进行性能测试和分析，提高系统控制性能和质量；5.优化系统参数和算法，提高系统的适应性和应用性。
三、研究方法和技术路线本研究采用实验室实验和仿真试验相结合的方法，通过硬件和软件实现电机变频调速系统的基本功能和要求，研究系统的运行原理和控制策略，并进行性能测试和分析，优化系统参数和算法，提高系统的适应性和应用性。
基于MATLAB的交流调速系统仿真
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。
SVPWM交流调速系统的建模与仿真
a
b
c
Va
Vb
Vc
V ab
V bc
V ca
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0
0
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0 2 /3 - 1 /3 - 1 /3 1
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图 5为速度给定为 600 r/m in,在 0. 07 s突加额 定负载 (200 N ·m )且以转矩 100 N ·m、频率 50 Hz 波动时的速度及负载转矩对应波形 。图 6为几种控 制方案在给定转速附近的放大波形的比较 ,可以看
图 7 为转矩补偿
器估 算 的 电 机 负 载 转
矩 ,可以看出此估算的
( b) f = 600Hz
图 9 不同频率下 A、C相绕组电流反馈
参考文献
[ 1 ] 李铁才 ,杜坤梅. 电动机控制技术 [M ]. 哈尔滨. 哈尔滨工业大 学出版社. 2002: 56～57
[ 2 ] 刘宝廷 ,程树康. 步进电动机及其驱动控制系统 [M ]. 哈尔滨 : 哈尔滨工业大学出版社. 1997: 159～167
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通过三相 /两相变换 ,可将相应于表 1的八种组
基于DSP和SVPWM的交流调速系统设计与实现的开题报告
基于DSP和SVPWM的交流调速系统设计与实现的开题报告一、选题背景与意义：随着电力电子技术和数字信号处理技术的发展，交流调速系统已成为现代传动装置的重要组成部分。
交流调速系统具有调速范围宽、输出精度高、性能可靠等优点，因此得到广泛应用。
在现代工业自动化生产中，交流调速系统已经取代了传统的机械调速系统，成为现代化专业化生产的关键设备。
基于DSP和SVPWM的交流调速系统，具有控制精度高、运行稳定等特点，能够更好地满足现代工业对电动机控制的要求，实现对电动机的高效率调速，广泛应用于变频空调、风力发电机、水泵、风机等领域，是现代化专业化生产过程中必不可少的设备。
二、研究内容与方案：本课题将研究基于DSP和SVPWM的交流调速系统设计与实现。
具体内容包括：1. 交流电动机的基本原理及其调速控制方法的研究。
2. 基于DSP的控制器设计，实现对交流电机的调速控制。
3. SVPWM的原理及其在交流电机调速控制中的应用研究。
4. 建立交流调速系统的仿真模型，验证系统的控制效果。
5. 搭建实验平台，对交流调速系统进行实验验证。
三、预期研究成果：1. 建立基于DSP和SVPWM的交流调速系统的仿真模型，并通过仿真验证系统的控制效果，为交流调速系统的实验验证提供参考。
2. 搭建基于DSP和SVPWM的交流调速系统的实验平台，并对系统的运行效果进行实验验证。
3. 通过实验验证，证明基于DSP和SVPWM的交流调速系统的控制精度高、运行稳定等特点，为交流调速系统在广泛应用中提供理论依据和技术支持。
四、研究难点：1. 控制器设计的难点。
基于DSP的控制器设计考虑到控制精度、运行稳定性等因素，需要综合考虑实际控制需求。
2. SVPWM的算法实现难点。
SVPWM算法的实现涉及到复杂的高中数学，需要对矢量变换技术和SVPWM控制策略进行深入研究和应用。
3. 实验平台搭建和控制调试难点。
实验平台的搭建需要考虑到硬件的选型、软件调试等因素，需要解决实验过程中出现的诸多问题。
交-直-交变频调速系统仿真研究
摘要随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流变频调速技术得到了迅速发展，其显著的节能效益，高精确的调速精度，宽泛的调速范围，完善的保护功能，以及易于实现的自动通信功能，得到了广大用户的认可，在运行的安全可靠、安装使用、维修维护等方面，也给使用者带来了极大的便利。
因此，研究交—直—交变频调速系统的基本工作原理和作用特性意义十分重大。
本文研究了变频调速系统的基本组成部分，主回路主要有三部分组成：将工频电源变换为直流电源的“整流器”；吸收由整流器和逆变器回路产生的电压脉动的“滤波回路”，也是储能回路；将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。
使用Matlab/Simulink搭建交—直—交变频调速系统的仿真模型，通过试验对该交—直—交变频调速系统的基本工作原理、工作特性及作用有更深的认识，也对谐波对于交—直—交变频调速系统的影响有了一定的了解。
关键词：交—直—交变频，整流，逆变，谐波，仿真。
AbstractWith power electronic technology, computer technology, automatic control tech-nology is developing rapidly, AC variable-frequency system technology has been de-veloping rapidly. Significant energy efficiency and precision and broad scope of spe-ed control, perfect protection and easy to implement automatic communications, all which have win the many users acceptance . Therefore, studying the AC-DC-AC variablefrequency systerm for the role of the basic working principle and characteristics of great significance.In this paper we studied the basic component of the variable frequency speed regulation system. There are three main components: the "rectifier" which convert the AC power into DC power; the "loop filter " can absorbed the voltage pulse which the rectifier and inverter circuit generated by,it is also energy storage circuit; the “inverter” converts the DC power into the AC power. Then we used the Matlab / Simulink to build an AC-DC-AC Frequency Control System Simulation Model. Through the test of the AC-DC Frequency Control System to pay the basic working principle and working characteristics, we not only had a deeper understanding of the role,but also had a certain degree of understanding about the harmonic AC-DC-DC Frequency Control System.Key Words ：AC-DC-AC variable requency systerm,rectifier，inverter，harmonics, simulation目录摘要 (I)Abstract........................................................... I I 1引言 (1)1.1交流调速技术的发展 (1)1.2交直交变频调速系统研究的目的与意义 (2)1.3研究现状分析 (3)2交直交变频调速系统的基本原理及特性研究 (7)2.1系统的构成 (8)2.2交直交变频的基本工作特性 (8)2.3交直交变频调速的优越性 (8)2.4交直交变频调速合理应用 (9)2.5变频器容量的确定 (10)2.6熟悉M ATLAB的原理及应用及S IMULINK仿真 (11)3 工作原理研究及仿真实验 (12)3.1设计方案 (12)3.2整流器的工作原理研究及实验 (12)3.2.1整流器的基本工作原理 (12)3.2.2整流器部分的实验研究与分析 (14)3.3逆变器的工作原理研究及其实验分析 (21)3.3.1逆变器的基本工作原理 (21)3.3.2逆变器实验研究分析 (23)3.4交直交变频调速系统的实验研究分析 (30)3.4.1 交直交变频调速系统模型的实验研究 (30)3.4.2 交直交变频调速系统的运行仿真与分析 (36)3.5变频器输出谐波的影响 (38)3.5.1 变频器输出谐波对负载的影响 (38)3.5.2谐波实验研究与分析（逆变器部分） (41)4结论 (45)致谢 (46)参考文献 (47)附录一：整流模块仿真模型 (48)附录二：交直交变频调速系统仿真模型 (49)1引言1.1交流调速技术的发展随着电机制造技术的不断进步，电动机作为风机、水泵、压缩机、机床等各种设备的动力，已广泛应用于工业、商业、公用设施和家用电器等各个领域，其中异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。
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交流调速系统仿真分析
1 课题来源
本课题来源于三峡大学电气与新能源学院毕业论文自选课题。
2 研究的目的和意义
电动机(尤其是交流电动机)在工业.农业.交通运输.国防军事设施以及日常生活中被广泛的应用。
其中许多的场合有着调速的要求从节能的角度出发。
开发研究与风机，泵类负载相适应的配套调速装置，市场是非常广阔的，与我国的经济能源状况相适应，对交流系统进行建模仿真，可以熟悉交流调速系统的结构，掌握各种调速系统的优缺点，选择合理的方案，解决实际中的问题。
3 国内外的研究现状和发展趋势
目前，交流调速已进入逐步替代直流调速的时代。
电力电子器件的发展为交流调速奠定了物质基础。
50年代末出现了晶闸管，由晶闸管构成的静止变频电源输出方波和阶梯波的交变电压，取代旋转变频机组实现了变频调速，然而晶闸管属于半控型器件，可以控制导通，但不能由门极控制关断，因此由普通晶闸管组成的逆变器用于交流调速必须附加强迫换相电路。
70年代以后，功率晶体管(GTR).门极关断晶闸管(GTO晶闸管).功率场效应晶闸管(Power MOSFET).绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
MOS控制晶闸管(MCT)等已经先后问世，这些器件都是既能控制导通又能控制关断的自关断器件，又称全控型器件。
它不再需要强迫换相电路，使得逆变器构成简单.结构紧凑。
IGBT由于兼有MOSFET和GTR的优点，是用于中小功率目前最为流行的器件，MCT则综合了晶闸管的高电压.大电流的特性和MOSFET的快速开关特性，是极有发展前景的大功率.高频率开关器件。
电力电子器件正在向大功率化.高频化.模块化.智能化的方向发展。
80年代以后出现的功率集成电路(Power IC)，集功率开关器件，驱动电路，保护电路，接口电路于一体，目前已应用于交流调速的智能功率模块(Intelligent Power Module IPM)采用IGBT作为功率开关，含有电流传感器.驱动电路及过载.短路.超温.欠电压保护电路，实现了信号处理.故障诊断.自我保护等多种智能功能，既减少了体积.减轻了重量，又提高了可靠性，使用.维护都更加方便，是功率器件的重要发展方向。
随着新型电力电子器件的不断涌现，变频技术获得飞速发展。
以普通晶闸管构成的方波型逆变器被全控型高频率开关器件组成的脉宽调制(PWM)逆变器取代后，SPWM逆变器及其专用芯片得到了普遍应用。
磁通跟踪型PWM逆变器以不同的开关模式在电机中产生的实际磁通去逼近定子磁链的给定轨迹——理想磁通圆，即用空间电压矢量方法决定逆变器的开关状态，形成PWM波型，由于控制简单.数字化方便，有取代传统SPWM 的趋势，电流跟踪型PWM逆变器为电流控制型的电压源逆变器，兼有电压和电流控制型逆变器的优点，只是电流跟踪型PWM 逆变起更因其电流动态响应快.实现方便，受到重视。
目前，随着器件开关频率的提高，并借助于控制模式的优化消除指定谐波，已使PWM逆变器的输出波形非常逼近正弦波。
但在电网侧，尽管以数控整流器取代了相控整流器，使基波功率因数接近于1，然而电流谐波分量大，总的功率因数仍很低，消除对电网的谐波污染并提高功率因数已构成变频技术不可回避的问题。
为此，PWM整流技术的研究.新型单位功率因数变流器的开发，在国外已引起广泛关注。
PWM逆变器工作频率的进一步提高将受到开关损耗的限制，特别是大功率逆变器，工作频率不取决于器件开关速度而受限于开关损耗。
近年研究出的谐振型逆变器是一种新型开关逆变器，由于应用谐振技术使功率开关在零电压下或零电流下进行开关状态转换，开关损耗几乎为零，使效率提高.体积减小.重量减轻.成本降低，是很有发展前景的变频器。
在变频技术日新月异发展的同时，交流电动机控制技术取得了突破性的进展。
由于交流电动机是多变量.强耦合的非线性系统，与直流电动机相比，转矩控制要困难的多。
70年代提出的矢量控制理论解决了交流电动机的转矩控制问题，应用坐标变换将三相系统等效为两相系统，在经过按转子磁场定向的同步旋转变换实现了定子电流励磁分量与转矩分量之间的解耦，从而达到对交流电动机的磁链和电流分别控制的目的。
这样就可以将一台三相异步电动机等效为直流电动机来控制，因而获得了与直流调速系统同样优良的静.动态性能，开创了交流调速与直流调速相竞争的时代。
直接转矩控制是80年代中期提出的又一转矩控制方法，其思路是把电机与逆变器看作一个整体，采用空间电压矢量分析方法在定子坐标系进行磁通.转矩计算，通过磁通跟踪型PWM逆变器的开关状态直接控制转距。
因此，无需对定子电流进行解耦，免去了矢量变换的复杂计算，控制结构简单，便于实现全数字化，目前正受到各国学者的重视。
近10多年来，各国学者致力于无速度传感器控制系统的研究，利用检测定子电压.电流等容易测量的物理量进行速度估算以取代速度传感器。
其关键在于在线获取速度信息，在保证较高控制精度的同时，满足实时控制的要求。
速度估
算的方法，除了根据数学模型计算电动机转速外，目前应用较多的有模型参考自适应法和扩展卡尔曼滤波法。
无传感器控制技术不需要检测硬件，也免去了传感器带来的环境适应性.安装维护等麻烦，提高了系统的可*性，降低了成本，因而引起了广泛兴趣。
微处理机引入控制系统，促进了模拟控制系统向数字控制系统的转化。
数字化技术使得复杂的矢量控制得以实现，大大简化了硬件，降低了成本，提高了控制精度，而自诊断功能和自调试功能的实现又进，一步提高了系统可*性，节约了大量人力和实践，操作.维修都更加方便。
微机运算速度的提高.存储器的大容量化，将进一步促进数字控制系统取代模拟控制系统，数字化己成为控制技术的方向。
随着现代控制理论的发展，交流电动机控制技术的发展方兴未艾，非线性解耦控制.人工神经网络自适应控制.模糊控制等各种新的控制策略正在不断涌现，展现出更为广阔的前景，必将进一步推动交流调速技术的发展。
4 研究的主要内容及设计成果的应用价值
4.1研究的主要内容
本课题的任务是在对交流调速系统进行设计的基础上进行参数整定、系统建模。
而后使用MATLAB软件进行仿真。
通过仿真调试对参数进行修正，以期获得较好的运行结果。
这种仿真可以为真实系统的搭建提供数据指导。
在此课题的完成过程中要求设计者对交流调速理论和计算机仿真手段要有较深刻的认识和掌握。
4.2 应用价值
通过课题的研究与实践，熟悉了MATLAB的仿真功能。
通过课题的研究与实践，掌握了交流调速的原理和系统的设计。
5工作的主要阶段、进度
（1）2010年秋季学期第10周前
接受毕业设计任务书，学习毕业设计（论文）要求及有关规定。
（2）2010年秋季学期第11~20周
阅读指定的参考资料及文献(包括5-10万个印刷符号与课题或本专业相关的外文资料)，完成开题报告、外文翻译任务。
（3）2010年秋季学期第21周
上交开题报告、外文翻译，指导教师批阅。
（4）2011年春季学期第2周前
总体方案设计。
（5）2011年春季学期第3~11周
完成毕业设计要求的全部内容。
（6）2011年春季学期第12~13周
完成毕业论文，全部成果交指导教师批阅。
（7）2011年春季学期第15周
毕业答辩。
6最终目标及完成时间
完成毕业论文，达到熟练掌握交流调速系统仿真与分析的目标。
完成时间：2011年春季学期第15周以前。
7现有条件及必须采取的措施
现有MATLAB软件，可以完成交流调速系统仿真与分析的研究目的，在设计中必须严格按照操作步骤要求完成。
8协助单位及要解决的主要问题
本课题完成应解决交流系统的仿真与分析的问题，同时需要指导教师的大力支持，在这里表示感谢。
参考文献
1薛定宇.控制系统计算机辅助设计.清华大学出版社.2007年6月
2 陈伯时.交流调速系统.机械工业出版社.2005年4月
3陈伯时.电力拖动自动控制系统.机械工业出版社.2006年9月
4 魏克新，王云亮等.MATLAB语言与自动控制系统设计.机械工业出版社.2004年9月
5 吴旭光，杨慧珍，王新民.计算机仿真技术.化学工业出版社.2005年8月
6 曾繁玲.Matlab/ Simul ink 在“电机拖动与控制”中的应用. 电气电子教学学报. 2008 年6 月
7 张武.MATLAB 优化工具箱及其应用.农业网络信息.2008 年第8 期
8 薛俊伟.基于Matlab/Simulink的异步电机直接转矩控制系统仿真. 计算机应用. 2008年5月
9 马举,刘齐宏,冷静.基于MATLAB/SIMULINK 交流变频调速系统的仿真研究. 中国测试技术.2008年3月
10 胡乃平,马海菊,王红. 基于MA TLAB 的感应电机驱动系统建模与仿真. 机械工程与自动化. 2008年8月
11 刘俊.三相交—交变频电源的仿真设计.湖南工程学院学报. 2008年3月
12高志宏直流调速数字控制系统的仿真设计与参数优化. 机电工程. 2008年8月
13张波. 直流调速系统的SIMULINK仿真.电子测试.2008年6月
14 晁盛远，王凯.直流无刷直流电机的建模与仿真.计算机术与自动化.2008年6月
15 杨华丽，赵辉.滞环SVPWM整流器的SIMULINK仿真.天津理工大学学报.2008年4月
16 邵玫.基于SIMULINK 环境建立变流电路的仿真. 绿色质量工程 2008年第7期。