异步电机调速矢量控制研究 开题报告

南京工程学院

康尼学院

本科毕业设计（论文）开题报告

题目:异步电机调速矢量控制技术研究专业:自动化（数控）

班级:数控ZB103

学号：*********

****: **

指导教师: 施昕昕讲师

2014年03月05日

开题报告撰写要求与范例

1．根据南京工程学院《毕业设计(论文)工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，院系分管教学领导批准后实施。

2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。

3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。

4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。

5．开题报告检查原则上在第2～4周完成，各院系完

本科毕业设计(论文)开题报告

研究内容一、总体方案设计

1.了解异步电机的相关结构，研究矢量控制的工作原理。初步确定矢量控制原理图，找出异步电机与矢量控制的连接关系。以产生相同的磁动势为准则，在三相坐标系下的定子交流电流通过三相/两相变换，再通过按转子磁场定向的旋转变换，可以等效成同步旋转坐标系下的直流电流，异步电动机经过坐标变换后，等效成了直流电机。因而可以模仿直流电机的控制方法，求得直流电机的控制量再经过相应的坐标反变换，来控制异步电动机。矢量控制基本原理可以作出框图1如下：

图1 异步电机矢量控制系统

交流电机在三相坐标系下的定子交流电流，通过三相/两相变换，可以等效成两相静止坐标系下的交流电流，再通过按转子磁场定向的旋转变换，可以等效成同步旋转坐标系下的直流电流，交流电机就等效成了直流电机。电机转换的基本过程如下框图2：

图2 异步电机等效成直流电机

2.运用MATLAB进行仿真电路的搭建。

3.改变仿真速度，进行仿真实验，观察速度环中仿真示波器的速度变化情况。

4.设定仿真速度范围，根据仿真结果总结结论。

二、软件系统设计

1.异步电机的选择，异步电机稳态变压变频调速系统中，利用规则

采样法生成SPWM波。对称规则采样法原理是，在三角波的一个周期内，只利用三角波的一个峰值点所对应的正弦函数求取的脉冲以三角波的峰值点为对称，因此这种采样方法为对称规则采样法。具体采样步骤和框图3如下：

图3 对称规则采样法

（1）取三角波的谷底；

（2）取该时刻的sin值；

（3）按sin函数值画直线；

（4）横线与三角波的交接两个交点；

（5）A取PWM上升沿，B去PWM下降沿；

（6）占空比为（T

Ｂ－Ｔ

Ａ

）/T

C

2.电流环的设计，电流环的电源选择上可以使阶跃信号电流也可以是正弦信号。

3.速度环的设计

4.PI调节器的设计，PID调节器是双闭环电路中很重要的一部分，通过调节才能使得输入的电流信号符合电机的要求。

5.示波器的选择设计

三、进行仿真实验并总结

1.设定速度环仿真速度范围

2.对PI参数进行调节，找到较为合理的参数值，其中P、I要分别进行设计和调试。

3.根据仿真总结异步电机矢量控制的基本结论

4.总结矢量控制的特点与存在的问题说明其适用范围

研究计划第一周熟悉课题，查找相关资料，英文的文献翻译第二周查找相关资料，熟悉异步电机的原理

第三周查找相关资料，熟悉MATLAB软件功能

第四周查找相关资料，撰写开题报告

第五周软件电路设计，设计出电流环电路

第六周软件电路设计，设计出速度环电路