感应电机双闭环矢量控制调速系统设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着电力电子技术和微处理器技术的快速发展，交流电机，特别是感应电机，凭借其结构简单、运行可靠、成本低廉等优势，在工业领域得到了广泛应用。

为了满足现代工业对电机驱动系统高性能、高精度和高效率的要求，感应电机控制技术经历了从传统的标量控制到矢量控制的重大变革。

矢量控制技术通过坐标变换，将感应电机的交流量模型转化为直流电机模型，实现了对电机磁场和转矩的解耦控制，极大地提高了电机的动态性能和控制精度。

2. 本选题国内外研究状况综述

感应电机矢量控制技术起源于20世纪70年代，经过几十年的发展，已经取得了丰硕的研究成果，并在工业领域得到广泛应用。

1. 国内研究现状

国内学者在感应电机矢量控制领域开展了大量的研究工作，并取得了一系列重要成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题研究的主要内容包括以下几个方面：1.深入研究感应电机的工作原理和数学模型，建立感应电机在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型，为矢量控制系统的分析和设计提供理论基础。

2.系统阐述矢量控制的基本原理，包括坐标变换、磁场定向、解耦控制等关键技术，并分析双闭环矢量控制系统的结构组成和工作原理，为控制系统的设计提供理论指导。

3.设计感应电机双闭环矢量控制系统的硬件和软件，包括速度环、电流环、pwm调制器、坐标变换模块、传感器信号采集模块等，并进行系统参数的优化设计，以提高系统的控制性能。

4. 研究的方法与步骤

本课题研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的方法，逐步深入地开展研究工作。

首先，进行文献调研，收集并研读国内外关于感应电机矢量控制、双闭环控制、pi调节器参数整定等方面的相关文献，掌握该领域的研究现状、发展趋势以及存在的问题，为本课题的研究方向和技术路线提供参考。

其次，深入研究感应电机的数学模型和矢量控制理论，建立感应电机在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型，推导出矢量控制系统的基本方程，并分析双闭环矢量控制系统的结构组成和工作原理，为控制系统的分析和设计奠定理论基础。

5. 研究的创新点

本课题研究的创新点在于：1.提出一种改进的双闭环矢量控制策略，通过引入新的控制算法或优化现有算法，以提高系统的动态响应速度、稳态精度或鲁棒性。

2.设计一种基于新型微处理器平台的感应电机双闭环矢量控制系统，例如：采用性能更优的dsp芯片、更高效的pwm调制技术或更精确的传感器，以提高系统的控制性能和效率。

3.针对特定应用场景，对感应电机双闭环矢量控制系统进行优化设计，例如：针对电动汽车应用，优化系统参数以提高能量利用效率；针对机器人应用，提高系统的动态响应速度和控制精度等。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘志刚,王永明,李永东.异步电机矢量控制技术综述[j].电气传动,2020,50(1):10-15.

[2] 张伟,臧英,王毅,等.异步电机矢量控制系统仿真研究[j].微型机与应用,2020,39(9):65-68.

[3] 孙力,臧英,王毅.异步电机矢量控制系统仿真平台研究[j].自动化与仪器仪表,2021,36(11):153-156,161.