矿井通风系统是煤矿安全生产的重要组成部分,其自动监测和智能化控制系统的研究及应用,将有效地提高系统工作的可靠性和能源的节省。本论文的研究工作来源于山东三河口矿业有限公司数字化改造工程项目,主要目的是研究设计一套全自动矿井通风机监测与节能调控系统。系统的主要功能有两点:第一,远程在线监测矿井通风机的运行状态,利用PLC实现了对通风机系统温度、压力和风量的远程监测,实现对整个通风的系统工作情况的自动监测。第二,在对风量监测的基础上,利用最新的交流传动技术对风机电机的转速进行调整,以实现对风机风量的调节,彻底改变现有的风量调节方式,实现节能和增效。在此基础上,进一步研究了电动机变频调速中的矢量控制调速方法。以矿用通风机系统所用三相鼠笼式异步电机为对象,在数学上对电机模型进行分析,利用矢量控制理论对转矩电流与磁场电流进行解耦控制,使之具有良好的调速性能。三相异步电动机是矢量控制的最终控制对象。通过对正弦脉宽调制(SPWM)技术的分析,采用不控整流、SPWM逆变调压调频的三相变频电源实现了对电机的矢量控制。为了改善电机矢量控制系统的鲁棒性,在矢量控制方法中引入滑模变结构控制方法。设计了滑模变结构速度控制器,对其就加快响应、减少抖动等问题进行了优化。使用Simulink进行了系统仿真,仿真结果表明带有滑模变结构速度控制器的矢量系统具有良好的性能。