1. 研究目的与意义（文献综述）

（一）选题目的及意义

当今世界电机的应用日益广泛，而感应电机是最重要、产量最高的电机，发展中国家约有一半左右的发电量用于电动机的运行，其中超过90%是感应电机。感应电机广泛应用于家用电器（洗衣机、风扇、空调等）、工业伺服驱动（移动控制和机器人控制）、汽车控制（电动汽车），随着电力电子技术、微电子技术、微机控制技术和现代控制理论的发展，感应电机的变频调速得到巨大改进，从而促使感应电机的需求与日俱增，因此感应电机的高性能变频调速系统的研究与设计具有重要意义。

感应电机是定转子之间因电磁感应作用在转子内产生感应电流来实现电能转换的电机，感应电机容易实现转速超过10000r/min的高速旋转，高转速低转矩时运行效率高，低转速高转矩时有较宽的速度控制范围，而且结构简单，制造成本低，可靠性高，但是感应电机因固有的动态、周期性和非线性特性，限制了其变频调速系统性能的提高，若不配套昂贵的附加设备，感应电机的速度不能连续变化，因此研究设计有效的控制调速系统非常有意义，本文则是详细讲述感应电机双闭环矢量控制调速系统的设计，为感应电机设计双闭环控制系统和矢量变频器。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：分析三相感应电机优点和缺点，根据不同场合的要求条件来确定使用何种控制方法，以及确认控制系统设计的技术路线。详细分析双闭环矢量控制调速控制方案的可行性，包括选择较优的感应电机矢量方案并论证其可行性，设计双闭环控制系统并且做出仿真验证其可行性，以及感应电机矢量控制系统的初步设计与功能规划和设计实现感应电机矢量变频器的功能。在确认方案后，通过实际情况估算感应电机矢量变频器的硬件材料消耗和制造成本，来分析市场推广的可能性。

目标：完成感应电机的双闭环矢量控制调速系统的设计，通过仿真验证其可行性。在完成整个设计和验证的过程中巩固自己的电路和电机的基本理论知识，了解感应电机的实际使用情况和国内外控制技术的发展现状，学会根据实际情况如何设计和实现感应电机矢量变频器的功能，以及如何使用matlab和simulink软件仿真得到有效的结果。

方案：完成感应电机双闭环矢量控制调速系统的初步设计和功能规划后，通过matlab和simulink仿真软件得到的波形图分析验证其功能的可行性，以及确认控制系统设计的技术路线。估算感应电机矢量变频器的硬件材料消耗和制造成本并分析市场推广的可能性。

3. 研究计划与安排

第1周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需使用的仿真软件。确定方案，完成开题报告。翻译不少于2万字符的英文文献。

第2-3周：完成感应电机矢量方案的选择与论证。

第4-5周：完成感应电机双闭环控制系统的设计和仿真验证。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 寇宝泉. 交流伺服电机及其控制[m]. 北京: 机械工业出版社.

[2] 孙宇. 交流伺服系统设计指南[m]. 北京: 机械工业出版社.

[3] 马小亮. 高性能变频调速及其典型控制系统[m]. 北京: 机械工业出社, 2010.