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异步电机具有结构简单、寿命长等特点,广泛用于交流拖动领域,但异步电机是典型的高阶、非线性、强耦合系统,常规的标量控制,如恒压频比控制,无法取得理想的动静态控制性能,使得异步电机在高性能调速领域的应用受到限制。随着电力电子技术的以及功率器件的发展,矢量控制技术的引入很好的解决了异步电机调速的难点,使得异步电机能够获得与直流电机相媲美的控制性能,经过研究学者的不断努力,矢量控制技术得到了长足的发展,为各个领域的工业生产应用发挥了重大作用。 本文介绍了异步电机变频调速系统的构成,对几种常用的脉宽调制技术进行了介绍,对电压空间矢量调制技术的简化算法进行了研究,在Simulink中实现了简化的电压空间矢量调制算法。在介绍坐标变换理论的基础上,根据异步电机三相静止坐标系下的数学模型推导了两相同步旋转坐标系下的数学模型,并对异步电机按转子磁链定向的矢量控制原理进行了阐述,介绍了转子磁链定向及转矩计算的方法。按转子磁链定向的矢量控制系统根据是否采用转子磁链幅值的闭环控制可分为直接矢量控制和间接矢量控制,文中对直接矢量控制、带转矩内环的直接矢量控制和间接矢量控制分别应用多种脉宽调制技术进行了Simulink建模和仿真。 针对间接矢量控制系统中常规 PI调节器无法很好的兼顾响应速度与控制性能的问题,将模糊控制引入到矢量控制系统中,介绍了模糊控制的原理和设计方法,对模糊 PI切换的矢量控制系统和模糊自整定 PID的矢量控制系统进行了模糊控制器的相关设计,分别设计了转速环单输入模糊控制器和双输入模糊控制器和电流内环模糊控制器,Simulink下的仿真对比很好的验证了模糊PID结合的优越性。