学科分类号： 08 人文科技学院本科生毕业论文题目：异步电动机矢量控制技术的研究毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名：二0一年月日异步电动机矢量控制技术的研究摘要：现代电力电子技术和计算机控制技术的快速发展，促进了电气传动的技术革命。
交流调速取代了直流调速，计算机数字控制取代了模拟控制己成为发展趋势。
电压空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，简称SVPWM)控制技术则是一种优化了的PWM控制技术，和传统的PWM法相比，不但具有直流利用率高(比传统的SPWM法提高了约15%)，输出谐波少，控制方法简单等优点，而且易于实现数字化。
论文在分析异步电机结构及特点基础上，先对矢量控制技术进行详细的分析和推导，然后运用空间电压矢量技术(SVPWM)，对空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)的基本原理进行详细的分析和推导，并将SVPWM对比PWM和SPWM各自的特点，最后介绍了SVPWM的基本原理及其传统的实现算法,并通过SVPWM的算法构建了Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果验证了该算法的正确性和可行性。
关键词：矢量控制；空间电压矢量；Matlab/SIMULINK仿真Research on asynchronous motor vector control technologyAbstract：With the development of modern power electronics and control technology based on computer, the technical revolution of electrical drive is promoted.It is a trend that AC drive replaces DC drive and computer-aided digital control takes the place of traditional analog control.Space-vector pulse width modulation (SVPWM)is a kind of superiorized PWM control technique: achieving the effective utilization of the DC supply voltage(compared with the traditional SPWM, reduced by 15.47%), having little harmonic output and the easy control method, furthermore easy to realize the digitization.The organization and characteristic of asynchronous motor was introduced.First vector control technology to conduct a detailed analysis and derivation,Then,Using the Space Vector Pulse Width Modulation(SVPWM) as the control algorithm,And the SVPWM contrast PWM and SPWM their own characteristics,Finally, the basic principle of SVPWM and the traditional algorithm are introduced, and constructing Matlab/Simulink simulation model by SVPWM algorithm .In the end, the simulation on results verifies the correctness and feasibility of the algorithm.Key words：vector control system；SVPWM；Matlab/Simulink目录第一章绪论 (1)1.1 现代交流调速系统的发展 (1)1.2 矢量控制 (3)1.3 研究容 (3)第二章异步电动机的多变量数学模型 (5)2.1 异步电动机在三相坐标系上的数学模型和性质 (5)2.1.1 异步电动机在三相坐标系上的数学模型 (5)2.1.2 异步电动机在三相坐标系上数学模型的性质 (11)2.2 坐标变换 (12)2.2.1 三相静止/两相静止坐标变换（3S/2S） (13)2.2.2 两相静止/两相同步旋转的坐标变换（2S/2R） (15)2.2.3 直角坐标—极坐标变换(K/P) (17)2.3 异步电动机在两相坐标系上的数学模型 (17)2.3.1 两相任意旋转坐标系上的数学模型 (17)2.3.2 两相静止坐标系上的数学模型 (21)2.3.3 两相同步旋转坐标系上的数学模型 (22)2.3.4 按转子磁场（磁通）定向的数学模型 (23)第三章电压空间矢量脉宽调制(SVPVM) (25)3.1电压空间矢量的基本原理 (25)3.2电压空间矢量的实现 (26)3.2.1电压空间矢量的合成 (26)3.2.2 电压空间矢量所在扇区的判断 (27)3.3电压空间矢量的线性组合与SVPWM控制 (29)3.4SVPWM与PWM、SPWM的比较 (32)第四章 SVPWM仿真及结果分析 (33)4.1MATLAB动态仿真工具SIMULINK简介 (33)4.2SVPWM的SIMULINK实现 (34)4.3仿真结果及其波形分析 (39)第五章结束语 (43)致谢 (44)参考文献 (45)第一章绪论1.1 现代交流调速系统的发展长期以来在调速传动领域大多采用磁场电流和电枢电流可以独立控制的直流电动机传动系统，它的调速性能和转矩控制特性比较理想，可以获得良好的动态响应，然而由于在结构上存在的问题使其在设计容量受到限制，不能适应高速大容量化的发展方向。
交流电动机以其结构简单、制造方便、运行可靠，可以以更高的转速运转，可用于恶劣环境等优点得到了广泛的运用，但交流电动机的调速比较困难。
在上个世纪20年代，人们认识到变频调速是交流电动机一种最理想的调速方法，由于当时的变频电源设备庞大，可靠性差，变频调速技术发展缓慢。
60年代至今，电力电子技术和控制技术的发展[1]，使交流调速性能可以与直流调速相媲美。
现代电子技术(包括大规模集成电路技术、电力电子技术和计算机技术)的飞速发展、电动机控制理论的不断完善以及计算机仿真技术的日益成熟，极大的推动了交流电动机变频调速技术的发展[2]。
电气传动是现代最主要的机电能量变换形式之一。
在当今社会中广泛应用着各式各样电气传动系统，其中许多机械有调速的要求：如车辆、电梯、机床、造纸机械、纺织机械等等，为了满足运行、生产、工艺的要求往往需要调速的另一类设备如风机、水泵等为了减少运行损耗，节约电能也需要调速。
如果根据原动机来分类，那么原动机是直流电动机的系统称之为直流电气传动系统；反之原动机是交流电动机的系统，则称之为交流电气传动系统。
如果根据转速的变化情况来分类，电气传动系统又可分为恒速电气传动系统和变速电气传动系统两大类。
在上世纪80年代以前，直流传动是唯一的电气传动方式。
这是因为直流电动机调速方便，只要改变电机的输入电压或励磁电流，就可以在宽广的围实现无级调速，而且在磁场一定的条件下它的转矩和电流成正比，从而使得它的转矩易于控制、转矩的调节性能和控制性能比较理想。
但是，在直流电气传动系统中，由于直流电动机本身在结构上存在严重的问题，它的机械接触换向器不但结构复杂，制造费时，价格昂贵，而且在运行中容易产生火花，特别是由于换向器强度不高等问题的存在，直流电动机无法做成高速大容量的机组；此外由于电刷易于摩擦等问题存在，在运行中需要有经常性的维护检修，以上这些缺陷就造成了直流电气传动不尽理想。
1885年交流鼠笼型异步电动机的问世打破了直流传动作为唯一电气传动方式的局面。
由于它结构简单、运行可靠、价格低廉而且坚固耐用，惯量小，便于维修，适用于恶劣环境等特点，使其在工农业生产中得到了极广泛的应用。
但是交流电动机调速比较困难，而且其调速性能(调速围、稳定性或静差、平滑性等)却无法与直流调速系统相媲美，因此这些电机绝大部分都是恒速运行的。
早在19世纪30年代，国外就开始研究各种交流电机变速传动。
在早期采用的主要是绕线式异步电动机转子外串电阻和鼠笼型异步电动机变极调速。
后来在50年代异步电动机定子串饱和电抗器的调速方法也有了一定的发展。
由于受电机结构和制造工艺的限制，变极调速通常只能实现两三种极对数的变换，不能做到连续地调节速度，调速围和极数都非常有限。
此外还可以依靠改变定子电压(改变电源电压或定子串阻抗)，或绕线型电动机转子串电阻，或带有转差离合器的异步电机调节励磁电流都可实现变转差率调速。
但是电机的损耗与转差率成比例地增大，效率随转速的降低而降低，由于电机在高转差、低转速下运行特性恶化，使实际可行的调速围受到限制。
在60年代大功率半导体变频装置的问世开创了电力电子技术发展的新时代，这种半导体电力电子器件具有体积小、价格低、坚固耐用、性能良好等优点，通过使用它可以连续地改变电源频率，十分理想地实现交流电动机的无级调速，从而使交流电机调速技术飞跃发展。