宝钢1420连退张力控制系统中电机拖动系统的仿真研究

摘要

在用电系统中,电动机作为主要的动力设备而广泛地应用于工农业生产、国防、科技及社会生活等各个方面.电动机负荷约占总发电量的60％~70％,成为用电量最多的电气设备,其中交流电动机拥有量最多,提供给工业生产的用电量85％左右是通过交流电动机加以利用的.可见交流电动机应用的广泛性及其在国民经济中的重要地位.其中鼠笼式异步电动机以其特有的优点得到大量的使用,所以研究鼠笼式异步电动机及其控制具有重要的意义.该论文的主要工作是对宝钢1420连续退火生产线中使用的日立鼠笼式异步电动机及其转差矢量控制系统构成的电机拖动系统的进行建模与仿真.在充分理解矢量控制的基本原理的基础上,通过研究异步电动机在不同坐标系下的数学模型,消化和吸收宝钢1420连续退火生产线提供的关于日立鼠笼式异步电动机、变频器及其控制系统的技术资料,确定鼠笼式异步电动机及其控制系统的工作原理,同时结合仿真对象的特点,学习并使用仿真软件MATLAB建立鼠笼式异步电动机及其控制系统的MATLAB仿真模型,并采用日立提供的鼠笼式异步电动机的参数进行仿真试验,给出仿真试验结果,验证了仿真模型的正确性.在这个过程中,学习和掌握了MATLAB的高级编程技术,同时对异步电动机及其矢量控制系统的工作原理有了更深入的理解.对于如何在工业生产过程与工业控制系统中的异步电动机使用也有了初步的认识.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1控制系统仿真研究的现状

1.1.1计算机仿真研究的现状

1.1.2仿真在控制系统设计中的应用

1.2宝钢1420连续退火系统简介

1.2.1宝钢1420连续退火机组简介

1.2.2宝钢1420连续退火机组控制系统简介

1.2.3连续退火的特点和生产线采用的新技术

1.3主要工作

第二章宝钢1420连退张力控制仿真系统

2.1宝钢1420连退张力仿真系统结构

2.2宝钢1420连退张力仿真系统的功能

2.3.1分块功能

2.3.2整体功能

第三章张力控制系统中电机拖动系统的仿真研究

3.1宝钢1420连退生产线电机拖动控制系统简介

3.1.1宝钢1420连退生产线传动系统概述

3.1.2日立异步电动机变频器说明

3.2电机矢量控制系统的相关知识

3.2.1矢量控制的基本概念

3.2.2三相异步电动机在不同坐标系上的数学模型

3.2.3磁场定向和矢量控制系统

3.3电机拖动控制系统MATLAB仿真模型

3.3.1仿真软件MATLAB/Simulink简介

3.3.2电机拖动控制系统的MATLAB仿真模型

3.4仿真模型向MATLAB/Simulink的集成

3.4.1仿真模块的Simulink封装

3.4.2仿真模块与MATLAB的集成

第四章电机拖动控制系统的仿真试验研究

4.1机械特性测试

4.2无负载稳定运行测试

4.3带负载稳定运行测试

4.4稳定运行时转矩电流加扰动测试

第五章结束语

5.1仿真结论

5.2仿真模型建立的意义

5.3下一步需要做的工作

参考文献

致谢

硕士期间的科学研究和学习经历