4.2 转子磁链计算 12

4.3 建立α-β坐标系下电机模型 13

5 仿真图形与结果 15

5.1 交流电机矢量控制系统仿真系统设计 15

5.2 仿真结果 18

6 异步电机模糊PID矢量控制 23

6.1 异步电机模糊PID矢量控制系统 23

6.2 模糊自适应PID控制器的设计 24

6.2.1 自适应模糊PID控制器的性能要求 24

6.2.2 PID控制的理论基础 24

6.2.3 输入输出变量的模糊化 28

6.2.4 模糊规则表的建立 29

7 MATLAB/SIMULINK 仿真验证 32

8 结论 35

致谢 36

参考文献 37

1   绪论

1.1 交流电机的发展趋势

直流电机虽然调速的效果比较优异，可是它的结构制造相当复杂，造价花费上也十分昂贵，且对工作环境的要求也较为苛刻，其最大的问题在于工作容量较小，其所能达到的最大容量也仅仅只有400KW，像直流电机这样造价维护高工作效率低的电机已经逐渐跟不上时代的脚步，不能满足现今对节能高效的要求，于是逐渐被淘汰也是在所难免。

交流电机作为同时代产物，起初有着许多的局限性，比如数学模型复杂麻烦，控制不稳定等许多不利当时工作要求的缺陷，纵使它的制造成本远低于直流电机，工作环境要求也比直流电机低了不少，但在当时弊大于利，所以人们并不重视交流电机，这严重地抑制了交流电机的发展，但随着人们对能源节省以及电机工作效率的要求越来越高，人们便开始慢慢重视起了交流电机调速的研究，简化交流电动机的操作性，在最近几十年里成为了调速领域研究的首要问题。

矢量控制原理的提出使得人们见到了完美控制交流电机的希望，这也使得直流电机的缺陷被更加无限的放大，因为矢量控制原理解决了交流电机控制不稳定的特点，使其操作更加方便且更加容易控制，性能也变得非常好，如今调速领域中较为常见的变频调速改造的电机的节能性，更有效的节省了交流电机的电量并提高了其工作效率，获得更好的经济收益。

交流变频调速的调速范围很广泛且动静态性能很好，调速效果很明显适用范围也很大，由于其种种优秀的性能和适用性，且效率高效已被人们认为是最理想的调速方法之一。因为时代的进步，用电要求也逐步地提高了，人们开始重视电机调速的效率、成本、工作环境等等因素，对这些条件都有了更加大的需求，电气的自动化进程的控制发展的很非常的极快，一些先进的控制理论的提出以及新型电器件的发明，则很好的解决了这些问题，现代化的数字化控制技术及新器件的开发不仅大大地提升了调速工作的效率并极大程度地削减了能源的浪费，还降低了调速工作对人力的要求，产生的噪声影响也变得很低了，且减少了工作成本，提升了工作人员工作的安全性，减少了发生工伤的概率。数字化控制也能提供更清晰明了的电流波形，使得调速工作更为简洁便利，更为直观，同时效率更高更可靠。因为有了这些新技术的发展，也使得交流调速与之前比有了质的飞跃，把交流的调速的范围精度变好了，使其动静态性能更为稳定。