通用型变频器在市场上得到广泛应用,主要控制方法有V/F控制和矢量控制两种,每种控制方法可分为带传感器的矢量控制和不带传感器的矢量控制。随着工业现场对转速精度要求的提高,矢量控制技术的应用也越来越多,但是对于现场负载多变的情况,尤其是无速度传感器矢量控制,电机的动态性能较差。针对负载多变情况,首先从矢量控制基本原理出发,推导出矢量控制3s/2s、2s/2r和3s/2r三种坐标变换矩阵,并得出异步电机在正交坐标系上的数学模型和状态方程。然后设计了三种矢量控制系统,一种为按转速、磁链闭环矢量控制系统,一种为带转矩内环的转速、磁链矢量控制系统,随后提出了一种基于模型参考自适应的无速度传感器矢量控制系统。前两种控制系统主要是对转速环和磁链环作出改进,增加ASR、ATR和A為WR,提高了系统的对于转矩变化的抗干扰能力。最后,针对这三种控制系统分别搭建系统模型,通过仿真实验表明三种系统能够提高系统的动态响应。以上三种控制系统是基于电机模型来建立的,电机模型参数在生产现场是有变化的,尤其是无编码器矢量控制对转速估也是基于电机模型的,导致转速的精度存在一定偏差,并且变化的负载转矩也导致变频器辨识电机参数不准确,降低了系统的动态响应。对此,设计了模糊PI矢量控制系统,该控制系统在转速环外增加模糊PI控制器。开关式模糊PI控制系统提高了系统的动态性能,但PI参数需要手动调节,串级式模糊控制系统不但提高了PI控制系统动态性能,PI参数的自适应也更适合现场的应用。最后通过搭建PLC与Matlab联合控制实验平台,采用串级式模糊PI控制系统,提高了转速矢量控制的动态响应。