臺灣博碩士論文加值系統

摘要
本論文的目的為利用MATLAB-SIMULINK軟體來模擬整體感應馬達的向量控制。本文首先說明如何建立轉子磁場導向控制中需要用到的電力電子元件模組，以及說明兩種不同的波寬調變法則，來切換進入變頻器訊號的順序。再則，如何利用感應馬達的等效電路來建立起數學模式，應用在磁場導向控制中。
文中並提到如何達成間接向量控制，完成馬達的定速與定位控制。並分析各種不同的磁通估測法則，達成無量測控制的目的，把得的測試結果加以分析討論，以便後來實作時可用來參考
最後則分析線性感應馬達的等效電路，因為其結構上的關係，利用其d-q軸不對稱效應，我們來比較其與對稱模式之開路測試特性的不同。再則，將得到的線性感應馬達模組來完成速度閉迴路向量控制，討論其結果。

Abstract
The purpose of this paper is to simulate the vector control of induction motor by using the software MATLAB-SIMULINK. We first expound the formulation of the electric electron element model, which is needed in rotor magnetic field oriented control, and the two kinds of different pulse modulation rules, in order to modulate the order of entering motor driver signal. Then, we use the equal-effect electric circuit of the induction motor to establish a mathematical formula which is to apply to magnetic field oriented control.
It is also explained in the paper how to complete indirect vector control, in order to have a fixed speed and fixed position control over the motor. We also analyze the different flux estimation laws, on the purpose of reaching a sensorless control, and discuss the test results as a reference for further practices.
Finally, we analyze the equal-effect electric circuit of the linear induction motor. Because of its construction, we make use of the asymmetric effect of its d-q axis and compare its difference to the open route test of a symmetric model. Then, we apply the linear induction motor model to accomplish a speed close loop vector control and discuss the result.

目 錄
中文摘要...........................................................................I
ABSTRACT......................................................................II
誌謝.................................................................................III
目錄.................................................................................IV
圖表目錄.........................................................................V
第一章緒論..........1
1.1 論文目的............1
1.2 內容大綱............2
第二章向量控制模擬方塊的基本架構...................4
2.1 變頻器（Inverter）的基本架構..............................4
2.1.1 正弦波寬度調變法則（SPWM）.....................4
2.1.2 電壓空間向量調變（VSVPWM）6
2.1.3 變頻器模擬方塊13
2.2 座標轉換模擬架構15
2.2.1 三相系統轉換兩相系統15
2.2.2 兩相系統轉換三相系統18
2.2.3 二維間參考座標系統轉換20
2.3 馬達方塊模擬模組22
第三章 間接式向量控制27
3.1 轉子磁通導向（RFO）控制27
3.2 定子磁通導向（SFO）控制36
3.3 轉子磁通導向向量控制器之設計41
3.3.1 電流控制器的設計43
3.3.2 磁通控制器設計46
3.3.3 速度控制器設計49
3.3.4 控制器設計過程與模擬51
3.4 間接向量制模擬的過程與結果58
3.4.1 間接轉子磁通導向閉迴路速度控制58
3.4.2 間接轉子磁通閉迴路導向速度控制（含解耦合控制）60
3.4.3 間接定子磁通導向閉迴路速度控制62
3.4.4 間接定子磁通導向閉迴路位置控制（含解耦合控制）64
3.5 間接向量位置閉迴路控制66
3.5.1 間接轉子磁通導向閉迴路位置控制66
3.5.2 間接定子磁通導向閉迴路位置控制67
3.5.3 結果討論70
第四章 直接式向量控制71
4.1 轉子磁通估測法則71
4.1.1 轉子磁通導向電流型轉子磁通估測器72
4.1.2 轉子磁通導向電壓型轉子磁通估測器73
4.1.3 轉子磁通導向閉迴路型轉子磁通估測器76
4.1.4 轉子磁通導向速度估測器77
4.2 轉子磁通導向無量測速度閉迴路模擬80
4.2.1 電流模式轉子磁通估測器模擬結果80
4.2.2 電壓模式轉子磁通估測器模擬結果82
4.2.3 閉迴路型轉子磁通估測器模擬結果84
4.3 轉子磁通導向速度閉迴路控制結果比較86
4.4 定子磁通估測法則87
4.4.1 電流模式開迴路磁通估測器87
4.3.2 電壓模式開迴路定子磁通估測器89
4.4.3 閉迴路定子磁通估測器90
4.5 定子磁通導向無量測速度閉迴路摸擬92
4.5.1 電流模式轉子磁通估測器模擬結果92
4.5.2 電壓模式轉子磁通估測器模擬結果94
4.5.3 閉迴路型定子磁通估測器模擬結果96
4.6 定子磁通導向速度閉迴路控制結果比較98
第五章線性感應馬達向量控制100
5.1 線性感應馬達d、q軸不對稱等效電路100
5.2 線性感應馬達開路測試103
5.2.1 d-q軸不對稱線性感應馬達開路測試104
5.2.2 d-q軸對稱線性感應馬達開路測試105
5.2.3 結論106
5.3 線性感應馬達間接轉子磁通導向控制模擬106
5.3.1 d-q軸不對稱LIM電流控制內迴路測試108
5.3.2 d-q軸不對稱LIM電流控制內迴路測試（含解耦合控制）109
5.3.3 d-q軸對稱LIM電流控制內迴路測試110
5.3.4 d-q軸對稱LIM電流控制內迴路測試（含解耦合控制）111
5.3.5 結論比較113
5.4 d-q軸對稱LIM閉迴路速度控制114
5.4.1 d-q軸不對稱LIM速度閉迴路控制測試114
5.4.2 d-q軸不對稱LIM速度閉迴路控制測試（含解耦合控制）115
5.4.3 d-q軸對稱LIM速度閉迴路控制測試116
5.4.4 d-q軸對稱LIM速度閉迴路控制測試（含解耦合控制）117
第六章結論與建議119
6.1 結論119
6.2 建議120

參考文獻
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