三相交流异步电机是工业、农业和交通运输的重要设备,因其具有成本低、可靠性高、结构简单和维护方便等特点,故应用领域十分广泛,几乎涉及到所有行业。但是当交流电机起动时,如果全电压直接起动,强大的起动电流以及冲击力对电机自身、电机负载、电网以及同电网其他设备都会造成影响和损害,同时带来电能的浪费。本文所设计的是基于磁控电抗器技术的异步电机软起动控制系统,为实现交流异步电机的软起动而研究开发。磁控软起动控制系统,基本原理是将磁阀式可控电抗技术应用于交流电机软起动中,电抗器绕组直接与电动机定子绕组串接,通过改变铁心的磁阻大小来实现对电抗器电感值大小的调节,使电动机的起动电流为恒值,从而达到软起动的目的。利用电网电压本身经绕组自耦变压后由晶闸管整流获得外加直流助磁使磁路饱和,铁心未饱和时磁阻小,饱和后磁阻大。该控制系统通过改变晶闸管的触发角来改变外加直流的大小。首先,详细分析了磁控电抗器的电路结构和基本工作原理,阐诉了铁磁材料的磁化特性、磁控电抗器铁芯的动态磁化曲线特性的基础上,给出了磁控电抗器的通用数学模型,并对磁控电抗器各工作状态之间的转换进行了详细地分析。根据磁阀式可控电抗器的等效电路推导出应用于异步电机软起动中的磁控电抗器的Matlab仿真模型,在此基础上着重分析了它的谐波特性和控制特性。另外也对可控电抗器的伏安特性、响应速度及有功损耗等进行了一定的研究。理论分析表明,磁阀式可控电抗器有较小的谐波、近似线性的伏安特性、较快的响应速度和较小的有功损耗等优点。然后,讨论了交流异步电机磁控软起动系统的构思、设计方案,介绍了磁控软起动系统设计、工作原理,详细分析了以80C196KC为主控单元的硬件电路设计以及电气连接,给出了硬件系统中各个部分的具体的电路图。系统软件部分主要针对恒流起动方式进行了软件设计,给出了主程序流程图及各部分子程序流程图,在软件系统设计中采用了模糊PID控制算法。并分别对异步电机的全电压直接起动和磁控软起动过程进行了基于Matlab软件的仿真研究,仿真结果表明本文所设计的方案具有可行性,能有效地减小异步电动机起动时的电流冲击。最后,本文详细讨论、研究了传统PID控制理论的思想特点,分析了传统PID控制系统及增量式PID控制算法的设计、参数调整确定的方法,在此基础上给出了异步电机磁控软起动系统的PID参数整定的具体方法。针对传统PID控制算法的不足,在前面研究的基础上提出了一种新的控制方法,即基于模糊理论的PID控制算法,应用于异步电机的磁控软起动电流的控制中,给出了算法控制表和模糊PID控制软件流程图。