起重机电力驱动系统建模与仿真

起重机电力驱动系统建模与仿真摘要本文以SPWM型异步电机为研究对象，建立了一种基于SPWM的变频调速系统的数学模型。在所有的调速模式中，变频调速系统是效率最高、性能最好的，所以变频调速技术被广泛应用。电力驱动控制系统的计算机模拟是利用现代软件手段来研究其工作性能的一种重要手段。通过模拟实验，可以直观地观察被测物体的动态变化，并对有关参数进行优化和选择。因此，进行系统模拟是必不可少的，从而为科学的决策提供了可靠的基础。本文主要阐述了交流调速系统的概况、SPWM的基本原理，并在MATLAB/Simulink软件中对变频调速系统进行了建模和参数设定。本文对交流异步电动机的矢量控制系统的各个部件进行了仿真，得到了各个部件的工作特点，并对转矩内环转速、磁链闭环向量控制系统进行了仿真，从而可以直观地看到电机的各个部件的工作状态。关键词：SPWM异步电动机仿真数学模型ABSTRACTThis paper takes SPWM asynchronous motor as the research object,and establishes amathematical model of variable frequency speed regulation system based on SPWM.In all speedregulation mode,frequency conversion speed regulation system is the highest efficiency,the bestperformance,so frequency conversion speed regulation technology is widely used.Computersimulation of electric drive control system is an important means to study its performance by usingmodern software.Through the simulation experiment,the dynamic change of the measured objectcan be observed intuitively,and the related parameters can be optimized and selected.Therefore,system simulation is essential to provide a reliable basis for scientific decision making.This paper mainly describes the general situation of ac speed control system,the basicprinciple of SPWM,and in MATLAB/Simulink software for variable frequency speed controlsystem modeling and parameter setting.In this paper,the various components of the vector controlsystem of ac asynchronous motor are simulated,the working characteristics of each component areobtained,and the torque inner ring speed and flux closed loop vector control system are simulated,so that the working state of each component of the motor can be seen intuitively.Keywords:SPWM.Asynchronous motor;Simulation;Mathematical model目录一、至绪论…1(一)起重机发展概述1.起重机国外发展现状…2.起重机国内发展现状…23.起重机的发展趋势..2(二)异步电机概述.3(三)异步电机的主要用途及分类.4(四)系统仿真技术概述.4(五)PWM调制技术的发展..5(六)课题的主要研究内容5二、SPWM变频调速技术....·.6(一)SPWM技术简介...6(二)SPWM技术的实现和发展.….6三、异步电动机调速系统的动态模型建立.·7(一)异步电动机的简介及特性.7(二)异步电动机的数学模型7(三)异步电动机三相动态模型的数学表达式81.磁链方程….82.电压方程.93。运动方程…10(四)坐标转换.101.三相-两相变换(32变换).112.两相三相变换(23变换).123.静止两相-旋转正交变换(2s2r变换)…12(五)异步电动机在两相坐标系上的数学模型.131.在任意两相旋转坐标系(dq坐标系)上的数学模型.132。按转子磁场定向的两相同步旋转坐标系上的数学模型14四、异步电动机变频调速原理…15五、SPWM异步电动机变频调速控制系统的建立与仿真分析.............16(一)转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统方案设计17（二)带转矩内环转速、磁链闭环控制系统仿真模型171.转速、转矩与磁链调节模块.…182.电流变换与磁链观测模块203.滞环脉冲发生模块.204.电机模块….2l(三)仿真波形及分析21参考文献…25致谢.…27