基于MATLAB/Simulink的异步电机间接矢量控制系统建模与分析

资 源 简 介

本项目通过MATLAB/Simulink平台建立完整的异步电机间接矢量控制系统模型，包括电机数学方程、Park变换和反Park变换模块，实现了间接矢量控制系统的仿真与分析，为电机控制研究提供有效工具。

详 情 说 明

异步电机间接矢量控制系统建模与分析

项目介绍

本项目基于MATLAB/Simulink平台，构建了一套完整的异步电机间接矢量控制系统仿真模型。系统采用矢量控制技术，通过坐标变换和解耦控制，实现了对异步电机转矩和磁链的独立控制，从而达到类似直流电机的控制性能。项目涵盖了从电机数学模型建立到控制系统设计与性能分析的完整流程。

功能特性

• 电机建模：建立异步电机在dq旋转坐标系下的完整数学模型，包括电压方程、磁链方程和运动方程
• 坐标变换：实现Clarke变换、Park变换及其反变换模块，完成三相静止坐标系与两相旋转坐标系间的转换
• 磁链观测：设计转子磁链观测器，准确估算转子磁链幅值和相位角
• 解耦控制：采用前馈补偿方法实现转矩电流与励磁电流的完全解耦控制
• PI调节器优化：设计并整定速度环和电流环PI控制器参数，确保系统动态性能
• 性能分析：全面评估系统稳态精度、动态响应速度和抗负载扰动能力

使用方法

1. 参数设置：在相应模块中设置电机参数（额定值、电阻、电感等）和控制参数（PI增益、给定值等）
2. 仿真配置：根据需要调整仿真时间、步长和求解器类型
3. 运行仿真：执行主程序启动Simulink仿真
4. 结果分析：查看生成的动态响应波形和性能指标，评估系统控制效果
5. 参数优化：根据分析结果调整控制参数，重新仿真直至满足性能要求

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink基础模块库
• Simscape Electrical（电力电子模块库）
• Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱，用于频域分析）

文件说明

主程序文件实现了系统仿真流程的自动化管理，包括初始化电机与控制参数、启动Simulink仿真模型、执行系统性能分析算法以及生成结果报告与数据文件等核心功能。通过该文件可完成从参数配置到结果输出的完整仿真分析流程。