三相异步电动机矢量控制系统算法开题报告
研究意义：
经济社会的发展使电动机变成工作生活中不可或缺的动力来源。由于直流电机能够完全解耦，转速平稳，易于控制，一直控制着高性能的电气传动领域。但是直流电机因为自身结构特点限制导致它只适用于中低速、小容量的工作中。为了满足在全速范围内的工作需要,人们开始将研究方向锁定到了结构简单且运行可靠的交流电机上,使得交流调速蓬勃发展了起来。交流电机变频调速技术出现后，主要选用矢量控制原理，动态响应迅速、效率和精度都比较高的优点使电机性能得到很大提高。由于交流电机不具有线性性质，而传统PID 控制器只适用于线性条件，鲁棒性不够好。近年来, 智能优化算法被广泛应用于交流调速系统，例如采用遗传算法、粒子群PSO算法优化PID控制器的参数，无论是鲁棒性还是静态和动态特性都有很大的改善，电机性能提升明显,研究价值非常大。论文网
二、课题拟采取的研究方法和技术路线
本课题的内容是基于三相异步电动机矢量控制系统优化控制算法的研究。题目中的关键词有，三相异步电机，矢量控制，优化算法，因此本文的工作是围绕这些关键词展开的。
基于按转子磁场定向的矢量控制系统相比于其他矢量控制方案的优势以及SVPWM技术的广泛使用，本文最终采用基于SVPWM的按转子磁场定向的矢量控制系统。由于传统PID调节器只适合在线性常参数情况，鲁棒性不够好。在对遗传算法以及粒子群优化（PSO）算法的深刻理解基础上，本文将这两种优化智能算法参与到系统中的磁链、转速、转矩PI调节器的参数优化中。最终再利用MATLAB/Simulink软件验证理论算法的可行性以及正确性。
在优化算法的基础上，也进行硬件和软件的设计。硬件部分采用TI公司生产的TMS320F28335型DSP为控制芯片，强电环节的主电路采用交-直-交的电压型逆变器，包含整流，滤波和逆变过程，弱电环节包括检测电路、保护电路，通信电路和辅助电源电路等电路。软件设计部分，采用模块化设计，主要包括主程序和SVPWM中断程序。
具体的文章架构预计分为下面几个章节：
第一章：绪论。阐述了课题研究背景及意义，交流调速系统的国内外研究方向，粒子群PSO算法等优化算法的概况及其在交流调速系统中的应用现状。
第二章：基于SVPWM的异步电机矢量控制系统。论述了矢量控制基本思想、坐标变换及转子磁场定向矢量控制解耦过程、转子磁链观测模型、SVPWM技术实现原理和算法。
第三章：优化控制算法对PI调节器的优化设计。论述传统PID调节器设计，遗传算法对PI调节器的参数优化，粒子群优化算法对PI控制器参数优化。
第四章：系统硬件设计。论述了以TI公司的TMS320F28335型DSP为核心，设计硬件电路。
第五章：系统软件设计。论述了系统软件总体概况，模块化设计，给出了软件流程图。
第吹冰章：矢量控制系统Simulink仿真及PSO优化。建立了系统的Simulink仿真模块，参数优化前后波形对比分析。
第七章：总结了全文的内容，结合研究过程发现的问题给出了思考和展望。
三、主要参考文献
[1] 阮毅，陈伯时.电力拖动自动控制系统-运动控制系统[M] .4版.北京：机械工业出版社, 2009.8.
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