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2025-08-29 发布于广东
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异步电动机矢量调速系统的MATLABSimulink建模与仿真

一、内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.4文献综述与本文结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

二、异步电动机矢量调控原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.1交流电机调速基础理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.2矢量控制策略概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.3坐标变换与解耦机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.4转子磁链观测方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

三、系统总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.1控制系统框架构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.2硬件组成与功能模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.3软件实现方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.4仿真平台选型与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

四、Simulink模型实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.1主回路拓扑结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.2控制单元模块化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

4.3信号处理与算法嵌入．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

4.4参数整定与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

五、仿真实验与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.1实验场景搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

5.2静态与动态性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

5.3抗干扰能力验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

5.4结果对比与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

六、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

6.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

6.2创新点归纳．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

6.3不足与改进方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

6.4未来应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

一、内容简述

异步电动机矢量调速系统是一种基于磁场定向控制（Field-OrientedControl，FOC）的高性能交流调速技术，通过将交流电动机的定子电流解耦成磁场分量（北轴）和转矩分量（东轴），实现类似直流电动机的精确控制效果。本文档旨在介绍异步电动机矢量调速系统的MATLAB/Simulink建模与仿真方法，内容涵盖系统原理分析、数学模型建立、控制策略设计以及仿真实验验证等环节。

系统建模

异步电动机矢量控制系统的建模主要包括电机本体、逆变器、检测环节和控制算法等部分。其中电机本体采用矢量变换模型，将定子电流的d轴和q轴分量分别与磁场和转矩联系起来；逆变器通过PWM调制实现电压矢量的输出；检测环节则负责测量电流、电压等关键信号。【表】展示了系统主要模块及其功能。

?【表】矢量控制系统模块及其功能

模块名称

功能