摘要：随着电力电子技术及自动控制技术的发展，交流电动机的调速系统正走向高性能化。本文通过交直流调速控制方法的分析，采用矢量控制作为窄轨矿用牵引电机车调速的控制策略。对矢量控制变频调速控制系统进行了深入的理论研究并采用MATLAB语言中的Simulink动态仿真工具下建立矿用电机车矢量控制变频调速系统仿真模型。仿真结果表明该系统具有精确的控制性能、应用效率高等优点。交代了课题的背景，交流调速所需电力电子器件的发展史，控制方法的选取以及本设计的主要内容；从动态模型出发，分析异步电动机的转矩和磁链控制规律，研究高性能异步电动机的调速系统方案；简要的介绍了MATLAB，SVPWM各模块的分析以及原理；步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统的分析。
关键词： 矢量控制；矿用电机车；仿真
Simulation and Study on Control System of Narrow-rail Mine Electrical Locomotive
Abstract : With the development of power electronic technology and automatic control technology, AC motor speed control system is to high performance-based .Vector control was employed as the speed adjusting control strategy for mine electric locomotive based on the analysis of AC/DC speed adjusting methods. Adeep theoretical study was made on the vector variable-frequency speed adjusting control system and a corresponding simulation model for mine electric locomotive was established by Simulink dynamic simulation tool in MATLAB .The simulation results show this system has a accurate control performance and high application performance . Narrates the topic background, speed the development of power electronic devices are required, the selection of control method and the main content of this design. From dynamic model, the analysis of asynchronous motor torque and flux linkage control law, the high performance induction motor speed control system scheme . Briefly introduces MATLAB, analysis and the principle of SVPWM module. Step motor according to the rotor flux oriented vector control system of the analysis.
Keywords: Vector control；Mine electric locomotive；Simulation
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 交流调速系统的发展 1
1.2.1 电力电子器件 2
1.2.2 控制方法的发展 4
1.3 设计的主要内容 5
2 异步电动机的动态模型 6
2.1 异步电动机的三相数学模型 6
2.1.1 异步电动机三相动态模型的数学表达式 7
2.2 坐标变换 10
2.2.1 三相-两相变换（3/2变换） 10
2.2.2 静止两相-旋转正交变换（2s/2r变换） 12
2.3 异步电动机在正交坐标系上的动态数学模型 13
2.3.1 静止两相正交坐标系中的动态数学模型 13
2.4 异步电动机在正交坐标系上的状态方程 16
2.4.1 以 为状态变量的状态方程 16
2.5 异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统 17
2.5.1 按转子磁链定向的同步旋转正交坐标系状态方程 17
2.5.2 按转子磁链定向矢量控制系统的电流闭环控制方式 18
3 MATLAB仿真 20
3.1 MATLAB简介 20
3.2 模块设计 21
3.2.1 3/2变换 21
3.2.2 旋转变换 22
3.3 电压空间矢量PWM（SVPWM）控制技术 23
3.3.1 SPVWM的实现方法 23
4 系统仿真 31 MATLAB窄轨矿用牵引电机车控制系统的仿真研究:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_165.html