随着电力电子技术和微处理器技术等不断发展,高性能矢量控制系统使普通交流感应电机的控制性能接近直流电机调速系统,并具有显著的节能效果。再者,由于感应电机拖动性价比高、维护方便等优点,且在实际应用中的使用量占全部驱动功率的一半以上,因此进一步完善和提高感应电机变频调速性能,降低系统复杂程度等具有非常广泛的实际应用价值。为此,本文针对三相感应电机矢量控制系统展开理论与实验研究,主要研究内容和成果如下:(1)研究了以电压源型逆变器、TI2407DSP为平台的感应电机矢量控制系统。按目前最常用的转子磁链定向原则建立感应电机矢量控制数学模型,以带转矩内环的转速、磁链双闭环的方式设计整个矢量控制变频调速系统结构。探讨了电压源型逆变器中电流转电压过程的解耦控制算法及弱磁升速的实现,通过MATLAB仿真计算感应电机系统处于弱磁时的励磁电流分量给定值。实验证明良好的解耦控制算法能较大地提高感应电机矢量控制系统力矩响应能力。(2)经过对转子磁链的分解与近似,研究了一种基于简化模型的感应电机矢量控制和具体实现方案。考虑到传统直接矢量控制运算量庞大且极易产生饱和漂移和累积误差,通过直接对励磁电流分量和转矩电流分量进行闭环控制,并将复杂的电流转电压过程归入PI调节器,简化了感应电机直接矢量控制。实验结果表明,此矢量控制方案动态抗扰动指标可靠有效,系统编程量少且不易饱和振荡。(3)对感应电机全数字矢量控制系统进行了实验研究。硬件部分重点对共通冒险下的IGBT驱动电路、过流过压保护电路、相电流采集及速度检测等进行了设计。软件部分通过分级调试完成。验证了本文所研究的基于简化模型的感应电机矢量控制系统的有效性,并分析了整个矢量控制系统的实验效果。