异步电机的数学建模及MATLAB仿真研究(2)
论文可以按以下几个步骤来完成[1]：（1）分析研究异步电动机的三相数学模型，理解坐标变化原理并且正确使用此原理推导出三相到两相的3/2坐标变换，静止到旋转的 2s/2r变换；（2）根据公式推导出异步电动机在αβ（静止两相）坐标系和 dq（旋转两相）坐标系上的状态方程；（3）对矢量控制系统和直接转矩控制系统进行分析研究与建模；（4）利用 Matlab/Simulink仿真软件对上述两种调速系统进行仿真研究。
1.2 课题的目的与意义电动机在工农业、交通运输业、军事国防以及日常生活中被广泛使用，并且占据越来越重要的地位。直流电动机由于其结构复杂、故障多 、文护困难、成本高、容量小等缺点而逐渐淡出历史舞台。相反地，由于异步电动机构造起来简单方便，牢固可靠，成本低廉，便于文护和修理等优势而逐渐占据统治地位[1]。但是异步电动机是一个非线性、强耦合、多变量的综合系统，所以提高异步电动机的调速性能成为一个大难题。我们必须从异步电机的动态数学模型出发，对数学模型进行降阶和解耦，有效地控制异步电机的磁链和转矩，从而实现对异步电机的高性能调速。其中，矢量控制技术和直接转矩控制技术已经成熟应用于异步电动机的调速系统中[2]。Matlab/Simulink仿真已成为当今重要仿真软件之一， 是分析研究异步电动机这种高阶非线性系统的有效工具。利用 Simulink 工具箱中 SimPower Systems 的各模块完成对异步电动机调速系统的仿真研究[3]。
1.3 国内外研究现状目前，在德国和日本，直接转矩控制理论已较成熟，其他国家，如美国、韩国、和法国也紧跟其后，逐步扩大直接转矩控制技术的应用和发展。直接转矩控制已经成功应用于大功率调速系统中，如电力机车牵引系统、垂直升降系统等。矢量控制系统也被用于实际生活中， 并且逐步取代了传统的双闭环直流调速系统的地位。成功地应用于轧机主传动、数控机床、载客电梯和电动汽车中[4]。