ACIM交流电机矢量控制软件系统设计

交流电机控制系统软件是交流电机控制系统的重要组成部分，主要包括电机控制板程序和上位机软件，其中上位机软件的功能包括数据采集、信、波形显示、电机控制等功能，是果用专业的大型监控软件，虽然监控效果会非常好，但小型电机控制研发难以承担。况且，有的时候并不是只要好的、专业的监控软件就适合我们科研实验室使用。因此，研发一款适合我们科研实验室的监控软件具有重要的理论意义和实用价值。这样不仅降低了成本，同时在适用性上也变得灵活 ，可以根据实验的需要随时更改上位机的部分功能。本文在深入分析据研发实验室对监控软件的性能要求和功能需求，提出了一种基于和计实现了机参数数据库模块、波形显示模块、文件存储模块四个主要的功能模块。而实现了数据采集和解析以及控制电机的功能。电机参数数据库模块实现了对电机参数数据的保存与提取，电机参数包括控制参数和显示参数。波形显示模块主要是使用且显示在上位机界面中，同时可以对波形的显示属性进行设置，从而实现对现场运行数据实时监视的目的。文件存储模块主要是对电机显示参数数据的存储，不仅包括参数数据本身，同时对波形的属性也进行了存储，这样就可以对之前的电机运行情况进行研究，并且可以将不同情况的电机运行情况进行对比，这对电机控制的研究具有十分重要的意义。将电机的参数信息等经过控制板处理后通过过波形显示出来，经过对电机控制器电气特性的分析和研究，以实时监控电机控制器并找到控制策略的不足之处，从而实时的修改电机的步电机，电机控制，上位机监控，电机参数，终达到最优控制的目的。ft w a r e Sy s ev e l o pm o f C I M V e ct o r C o o lA bs tr a I M ( A C I n t i ot or s ) c r ol s of t w a r e sy s t e m i s a n i m t a nt pa r t I M c r ol s y s t e m .,I n c l ng m ot or c r ol r d pr oc e e s a C s of t w a r e s of t w a r e i s a g su t i ng t C I M c r ol sy s t e m a nd i nc l s da t aa c si t i C A N ( C r ol l e r A r e a N e t w or k ) c om m c a t i di s pl a y , c r a he r f t i I f us e a l a r s c a l e pr of e s si l m t or i ng c i a t i on so f t w a r e ,W hi l e t he m t or i ng e f f e c t w i l l be ve r y g t he pr i c e w i l l be ve r y e x pe ns i ve a nd i ti s di f f i c ul t t o r t a ke f or s m a l l a nd m e di s i z e d R & D ( r e s e a r c h a ve l e l a M or e r , s om e t i m e s pr of e ss i l m t or i ng t w a r e f or e s e a r c h l a a t or i e s i s g T he r e f or e , de ve l ng a t a bl e r e s e a r c hl a a t or i e s m t or i ng s of t w a r e ha s i m t a nt t he or e t i c a l s i g ni f i c a nc e a nd pr a c t i c a l s y r e e s c os t s , a l so i t w i l l be f l e xi bl e on t he a i c a bi l i t y .S om e f e a t ur e s of t he c om e r c a n be c ha d a t a ny t i m e a c c or di ng t o t he ne e t he e x pe r i m e I n t hi s pa pe r , ba si ng on t he i n- de pt h a na l y si s of t C I M c r ol sy s t e m a c c or di ng t o t he pe r f or m a nc e r e r e m e nt s a nd f t i l r e r e m e nt s of t t or i ng s of t w a r e of r e se a r c h a nd de ve l e nt l a a t or y , I f or w a r d a de si g m t or s of t w a r e f t i on m e s f C I M m ot or c r A de s i d C A Nc om m c a t i on m a na ge m e nt m e , m ot or pa r a m e t e r s da t a ba se m e , W a ve f or sp l a y , f i l e st or a ge m e f m a i n f t i l m e s ba s e d i l C + + a ( M i c r os of t F t i l a s se s ) . C A N c om m c a t i on m a na ge m e nt m i l i z e s m ul t i - t hr e a di ng t e c t o a c hi e ve a C A N c om m c a t i i n or de r t oa c hi e ve t he da t a c ol l e c t i on a nd a na l y t i c a l f t i or pa r a m e t e r s da t a ba s em e a c hi e ve s m ot or pa r a m e t e r da t a pr e s e r va t i on a nd e x t r a c t i t he m ot r a m e t e r s i nc l ng t he c r ol pa r a m e t e r s a nd di a y pa r a m e t e r s. W a ve f or sp l a y us e s M e a e m e t o t o c ur ve f i t t i ng t he da t a , a nd di s pl a y e d on t Ci nt e r f a c e .T he w a ve f or m di a y pr r t i e s c a n be s e t i n t C i nt e r f a c e .I n or de r t oa c hi e ve t he e of s i t e r e a l - t i m e m t or i ng of t he r a t i ng da t a . Th e f i l es t or a ge m e i s de s i d t o s t or a ge di s pl a y pa r a m e t e r s of m ot or da t as t or a P a r a m e t e r da t a y i nc l s i t s e l f , a l so t he pr r t i e s of t a ve f or m . S o t ha t y o u c a n s t t he ol d r ng of t he m ot a nd c a n c om pa r e t ot s r s t of m ot or c r ol ha s a ve r y i m t a nt si g ni f i c a nc e .M ot or pa r a m e t e r s w i l l be s e nt t o t he m a c hi ne m t or i ng s y s t e m by t A N f t e r t he pr oc e s s i ng of t he c r ol pa ne l . I t c a n di a y t hr h t he w a ve f or m .W e c a na c hi e ve r e a l - t i m e m t or i ng t he m ot or c r ol l e r a nd f i nd t he i na de t e , r e a l - t i m em f y m ot or t A B c r ol s i m ul a t i on m l t hr t he a na l y s i s a nd s t t he e l e c t r i c a l c ha r a c t e r i s t i c s of t he m ot or c r ol l e r . U l t i m a t e l y a c hi e ve t he i m a l c r K e y w or d s:A C M ot C on t r ol l e r ， on i t or i n g ， M ot ar am e t e r s C al i b r at i C A N ， M A T L A B - S i m u l i n 第 1 章 绪论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 课题的研究背景. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 A C I M 交流电机简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 A C I M 交流电机常见的控制策略. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 1 标量控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 2 矢量控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 3 直接转矩控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 4 其他控制方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 当前 A C I M 交流电机参数标定出现的问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 课题的主要内容. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 章 基于 M A T L A B 的电机控制模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 M A T L A B - S I M U L I N K 简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 . 1 仿真的意义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 . 2 S i m u l i n k 简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 A C I M 交流电机系统模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . 3 A C I M 交流电机的 F O C 控制模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . 4 C L A R K 、 P A R K 坐标变换模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . 5 P I D 调节控制器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . 6 转子磁链观测器仿真模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . 7 S V P W M 仿真模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 S I M U L I N K 模型到 C 语言代码的生成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . 9 本章小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 3 章下位机数据采集. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 1 A C I M 交流电机控制下位机简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 1 . 1 主控芯片介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 1 . 2 主控部分硬件电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 1 . 3 C A N 通信模块. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 1 . 4 功率模块. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 2 下位机数据采集. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 2 . 1 直流母线电压 V D C 采集. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 2 . 2 相电流采集. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 2 . 3 转子位置 、 转速. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 3 本章小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 4 章 上位机监控系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 1 V I S U A L C + + 集成开发环境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 2 上位机通信监控软件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 2 . 1 C A N 通信. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 2 . 2 数据库应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 2 . 3 文件处理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 2 . 4 波形显示. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . 2 . 5 通道属性设置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 本章小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 5 章 总结与展望. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 作者简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 致 谢. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 1 章 绪论1第 1 章 绪 论1 . 1 课 题 的 研 究 背 景交流感应电机 （ A C I n t i ot or s ， A C I M ） 又称异步电机 。 定转子之间靠电磁感应作用 ， 以实现机电能量转换的电机 。 感应电机一般用作电动机 。 由于交流感应电机的构造简单 、 价格便宜 、 使用方便 、 保护容易等优点 ， 因此它成为应用最广泛的一种电动机 ， 厂矿企业 ， 交通工具 ， 娱乐 ， 科研 ， 农业生产 ， 日常生活都离不开异步电动机 。 如图 A C I M 交流电机的实物图 。图 流电机虽然经过了 一个多 世纪 ， 电动机的基本结构 并没有什么突破性的改变 ， 但是电机的种类千变万化 ， 在很多方面都有了 很大的 完善 和 改进 ， 因为 自动控制系统和计算机技术的发展 ， 电机控制理论也得到了很大的提高 ， 在 高可靠性 好精确度 快速响应 方面具有突破的进步 ， 已成为电机学科的一个独立分支 。 因为电子技术和计算机技术的突飞猛进 ， 为电机控制提供了更加强大的科研基础 。 在 高性能 、 降低损耗 、 减少成本 方面越来越满足中小型研发的要求 1 ， 改变了之前对 系统 的 极其苛刻 要 求 。在对节能 、 环保要求较高的现今 ， 在高效率 、 体积小 、 控制灵活等方面对电机控制都提出了很高的要求 。 电磁材料的性能不断提高 ， 电工电子技术的广泛应用 ， 为电机的发展 提供了有利条件 。 电机理论虽然逐渐成熟起来 ， 但是电机是 一个复杂的多变量系统 ， 对于电机的控制仍然具有挑战性 。 电机控制品质的 安全性 、操控性和节能性 与新能源的发展关系密切 ， 因而提高电机的控制品质 ， 实时监控电机控制器的工作情况就显得至关重要 。第 1 章 绪论2A C I M 交流电机 有着突出的优势 ， 同直流电机相比 ， 其制造成本低廉 ， 结构教 直流电机 简单 ， 因为交流电机不用换向 ， 维护起来也更加容易 。 同时随着电力电子 、 微电子技术以及控制调速技术等的大力发展 ， 使 A C I M 交流电机 可以 拥有更加完善的控制策略 ， 在工业应用方面范围更加广阔 。1 . 2 交 流 电 机 简 介A C I M 交流电机的主要结构包括定子 、 转子 、 连接轴承 、 端盖 、 接线盒等 ，其中定子和转子是最主要的部分 。 三个绕组组成定子 ， 这三个绕组在空间上中心对称分布 。 图 A C I M 交流电机的定子 ， 图 A C I M 交流电机的转子 。图 流电机定子图 流电机转子A C I M 交流电机 按照转子构成方式可分为以下两类 ：（ 1 ） 鼠笼型 A C I M 交流电机 ， 转子设计为鼠笼的形状 。特征 ：第 1 章 绪论3 可以高速运行 结构简单 ， 小巧 ， 紧凑 价格便宜 ， 牢固 容易维修（ 2 ） 卷线型 A C I M 交流电机卷线型异步电机 ， 转子是分布卷线 。特征 ： 结构复杂 只用于特殊用途本文所采用的 A C I M 交流电机是鼠笼型 A C I M 交流电机 ， 图 鼠笼型异步电机的动作原理 图 。图 笼型异步电机的动作原理基 本 特 性 ： 相 对旋转磁场的旋转速度 ( 同 期旋转速度 r ) ， A C I M 交 流电机 的转子以滞后的转速 ( n r ) 旋转 。 n 和 它是 A C I M 交流电机 特性解析的一个重要参数 。 它们之间 的关系如式 ( 、 ( 、 ( 。60f / p r ( 1.1)n = ( 1 - s ) r ( 1.2)s = ( n) / % ( 中 ，： 极对数 H z ： 频率： 滑差第 1 章 绪论4图 流电机的特性其中 ，s ： 滑差T ： 力矩I 1 ： 入力电流 r： 转速如图 示 ， 滑差从 0 增加时达到力矩最大 。 如果再增加滑差力矩反而逐渐减小 。 这时 A C I M 交流电机 不能稳定的控制 。 输入电流在 时 ， 只有流过产生旋转磁场的励磁电流 。1 . 3 交 流 电 机 常 见 的 控 制 策 略在 A C I M 交流电机 控制技术中 控制策略有很多种 2 ： 变压变频控制 、 转差频率控制 ， 直接转矩控制 还有本课题主要研究的 矢量控制 。1 . 3 . 1 标量 控制标量控制方案 主要包括 转速开环的恒压频比控制和转差频率控制标量控制 ，标量控制的优点是 稳态性能较理想 。 但因为是 对某一变量的幅值进行控制 。 所以动态性能较差 。 开环恒压频比控制主要是针对 对动态性能要求不高的领域 ， 如风第 1 章 绪论5机 、 水泵等 。 因为不带闭环控制 ， 所以控制系统结构简单 。 图 异步电机转差频率控制原理框图 。图 步电机转差频率控制框图1 . 3 . 2 矢量 控制矢量控制 （ F i e l d O r i e nt e d C r F O C ） 基本原理是 将交流电机数学模型模拟为直流电机控制 3 ， 从而获得与直流电机一样良好的动态调速性能 ， 主要手段是坐标变换 。 最后 将定子电流分解成 正交的两项旋转坐标系下的量 。 一项是 产生磁链的励磁分量 ， 一项是 产生转矩的转矩分量 。 从而达到简化控制的目的 。 图 1. 7为矢量控制原理框图 。图 量控制框图第 1 章 绪论61 . 3 . 3 直接 转矩 控制1985 年 ， 德 国 鲁 尔 大 学 D e pe oc k 教 授 提 出 直 接 转 矩 控 制 （ D i r e c t T o r r D 。 在电机控制过程中只用到 定子电阻 这一 电机参数 ， 因此 ， 直接转矩控制 没有 受电机参数变化影响的问题 。 直接转矩控制的思想是以转矩角作为目标控制量来对磁链和转矩进行直接控制 。 没有复杂的 矢量坐标变换 ， 通过测得的电压与电流进行定子磁链运算 、 模角运算 和 转矩估算 ， 然后 对目标转矩和当前转 矩 进 行 P I D 运 算 ， 实 现 对 转 矩 的 直 接 控 制 。 直 接 转 矩 控 制 具 有 简 洁 的 控 制 结构 、 明确的目标控制参数 以及 快速的转矩响应 ， 是一种高效的电机控制策略 。1 . 3 . 4 其他 控制 方法除了以上介绍的几点控制方法外还有如非线性控制 、 自适应和滑模变结构控制 、 自抗扰控制 、 智能控制等其他一些控制策略 。无论是哪种控制技术 ， 目的都在是系统的静态性能或动态性能上得到提高 。有时需要从系统的实际情况出发 ， 可能不止采用一种控制策略 ， 已达到最佳的控制效果 。 但哪一种控制方法都存在局限性和一定的缺陷 ， 因而在控制策略上寻求突破就成为了今后的研究重点 。1 . 4 当 前 交 流 电 机 参 数 标 定 出 现 的 问 题现如今 的标定参数 方法 ， 一般都是 将电机参数烧写到电机控制器 芯片 中进行标定参数 。 这 手段 存在 如下几点 问题 ：1. 参数修改需要很多次 ， 每次修改都要 重新向电机控制器烧写参数 ， 严重所见了 电机控制器使用寿命和标定电机参数的效率 ；2. 每次 烧写电机参数需要 连接 程序编译器 ， 烧写工具等软硬件环境 ， 过程 非常 繁琐 费时且容易出错 ；3. 电机调控 实时性差 ， 每当 烧写参数时 都要 电机停止 正常 工作 ， 无法实时 的对比 电机 参数对电机运转情况的影响 。所以 ， 一种能在电机工作的情况下 ， 对电机参数进行在线标定的工具就显得颇为迫切了 。 而这就是本课题所要探讨的内容 。第 1 章 绪论71 . 5 课 题 的 主 要 内 容本 课题 主要 研究 A C I M 交流电机的矢量控制系统 ， 利用 M A T L A B - S i m ul i n 使用代码生成工具对仿真模型进行了代码生成以及定点浮点数转换 ， 并将仿真代码和硬件系统进行了联调 ， 实现了整个 A C I 制系统的基本功能 。 并开发了上位机通信监控系统 ， 实现了实时监控调试的目的 。第一章首先介绍了 A C I M 交流电机 的研究背景及意义 ， 接着介绍了 A C I 并指出了目前 A C I M 交流电机的控制缺陷 。第二章主要介绍了 A C I M 交流电机 的控制策略 。 其中主要 A C I M 交流电机的结构与原理 ， 三相坐标系 、 两相静止坐标系 ， 两相旋转坐标系下的电机基本方程及变换矩阵 等等 。 并介绍了相应的 M A T L A B - S i m ul i 真模型 。 最后简要介绍了 L A B - S i m ul i 型到 C 语言代码生成的过程 。第三章介绍了以英飞凌 X C 22674F 80L 为主控芯片的 A C I M 交流电机 控制器的硬件设计 。 主要 介绍了采集电路的设计 。第四章介绍了 基 于 V i s ua l C + + 和 M F C 控制系统上位机通信监控软件的设计 ，包括各个模块的功能以及实现手段 ， 着重介绍了 C A N 通信和波形显示模块 。第五章主要为实验的总结 ， 指出了本文的不足和有待提高的之处 ， 并 对A C I M 交流电机 控制系统之后的研究阶段工作作出了展望 。第 2 章 基于 M A T L A B 的电极控制模型8第 2 章 基 于 M A T 的 电 机 控 制 模 型2 . 1 M A T L u k 简 介2 . 1 . 1 仿真 的意 义仿真在科研过程中的作用越来越重要 ， 主要体现在仿真所带来的特殊功能和经济效益 。 无论是国防还是还是航天 、 核电站 ， 仿真所带来的安全性能和降级效益不可小觑 4 。对研究对象进行 准确 分析构建 ， 就能够 建立适合的仿真模型对其进行试验分析 。 另外 ， 仿真系统建 一旦建立就可重负利用 ， 并且可以随时根据需要对仿真系统进行修改 。 经过多次不断的对仿真进行修正 逐渐加深对系统的认识 ， 并且采用相应的控制与决策 ， 使系统处于非常科学和准确的控制之下 。 仿真技术的主要几点用途 ：（ 1 ） 在实际系统建立以前 ， 通过改变仿真模型的结构和调整系统的参数来完善系统设计 。 已达到 优化系统 烦人目的 。 例如控制系统 、 数字信号处理系统的设计经常要靠仿真来技术来优化完善系统性能 。（ 2 ） 可以让系统的故障再现 ， 让故障现原形 。 实际系统故障的发生或多或少都会给人们带来某种危害 ， 这样做不仅是不安全的而且是不经济的 ， 利用仿真技术来使系统故障再现则不仅是安全的而且是经济的 。（ 3 ） 可以确定系统设计是否正确 。（ 4 ） 可以评价和分析系统或其子系统的性能 。 多为物理仿真 。（ 5 ） 可以训练系统操作员 。 如各种模拟器 ， 包括飞行模拟器 、 坦克模拟器等 。（ 6 ） 可以提供管理决策和技术决策方面的支持 。2 . 1 . 2 S i m u