任务书三相异步电机直接转矩控制研究.doc

毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目 三相异步电机直接转矩控制研究 学 院 名 称 电气与自动化工程学院 专 业 （班 级） 电气工程及其自动化09级—02班 姓 名 （学 号） 曲世彪 指 导 教 师 王晓晨 系（教研室）负责人 吴红斌 一、毕业设计（论文）的主要内容及要求（任务及背景、工具环境、成果形式、着重培养的能力） 对于三相异步电机来说，直接转矩控制（DTC）是一种高性能的变频调速控制方案。本课题研究采用直接转矩控制方案的三相异步电机变频调速系统。涉及到电机传动、电力电子技术、自动控制原理等多学科领域，可以达到毕业设计的综合训练的目的。主要内容有： 1 分析三相异步电机的数学模型，研究其直接转矩控制的原理。 2 给出控制系统框图。对系统组成各部分进行设计，包括转速环调节器、开关矢量表、定子磁链观测器等。 3 用MATLAB的SIMULINK工具对所设计的三相异步电机直接转矩控制系统进行仿真。分析稳态和动态特性。 查阅相关论文（书籍）不少于10篇（部）。 毕业论文为1.5-2万字；书写格式要符合学校规定的规范化要求。论文用打印稿，装订。英文文献翻译5000汉字，打印，附原文，另行装订。 二、应收集的资料及主要参考文献 陈伯时. 电力拖动自动控制系统(第3版). 北京:机械工业出版社,2003. 王成元，电机现代控制技术，北京:机械工业出版社,2006.5. 吴守箴,臧英杰. 电气传动的脉宽调制控制技术. 北京: 机械工业出版社,2002.12. 马小亮. 大功率交－直－交变频调速及矢量控制技术(第二版). 北京: 机械工业出版社,1996. 洪乃刚. 电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真. 机械工业出版社 6、 李夙，异步电动机直接转矩控制，北京:机械工业出版社,1994. 三、毕业设计（论文）进度计划 起 迄 日 期 工 作 内 容 备 注 2013、1.2~2013、3.17 2013、3.18~2013、3.31 2013、4.1~2013、4.20 2013、4.21~2013、5.15 2013、5.16~2013、5.30 2013、5.31~2013、6.10 参考文献、资料收集，整理（其中2月25～3月17日为毕业实习） 阅读文献、作读书笔记以及英文文献翻译，并写出文献综述和开题报告 研究三相异步电机直接转矩控制系统理论，设计控制系统各组成部分。 用SIMULINK建立三相异步电机直接转矩控制系统的仿真模型，分析仿真结果。 撰写论文 论文答辩的准备工作 开 题 报 告 （该表格由学生独立完成) 三相异步电机的直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后发展起来的一种新型、高性能变频调速技术。它利用空间矢量分析方法，直接在定子坐标系下计算和控制交流电机的转矩，采用定子磁场定向，通过对转矩和磁链的滞环控制产生PWM信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得系统的高动态性能。直接转矩控制技术具有转矩响应快、控制结构简单、易于实现全数字化的特点，得到广泛应用。 随着经济的发展，在诸多领域里利用高性能的交流调速逐步替代价格较高的直流调速是一个趋势。而直接转矩控制是高性能交流调速技术中潜力最大的一种，而且其控制方法本身非常适合全数字化实现，所以对其进行深入的研究具有良好的现实意义。 1985年德国学者Depenbrock和日本学者Takahashi相继提出异步电机的直接转矩控制(DTC)思想。直接转矩控制技术一诞生，就以自己新颖的控制思想，简洁明了的系统结构，优良的静态性能受到了普遍的关注和得到了迅速的发展。 DTC的研究虽然已取得了很大进展，但是它在理论和实践上还不够成熟，如低速性能差、脉动转矩大、限制了系统的调速范围。 本论文对直接转矩控制系统的研究，包括转矩计算、磁链计算、转矩、磁链滞环调节器及转速PI调节等，主要内容如下： （1）建立三相异步电机的数学模型，明确直接转矩控制的基本原理及电压空间矢量对磁链和转矩的作用及圆形磁链的形成原理。 （2）详细分析直接转矩控制系统各部分的组成。 （3）用MATLAB对整个系统进行仿真，并根据仿真结果分析系统的动、静态控制效果。 指导教师评语：（建议填写内容：对学生提出的方案给出评语，明确是否同意开题，提出学生完成上述任务的建议、注意事项等）