永磁同步电机矢量控制算法的研究(论文15000字)
摘要
对于现在的电机来说，永磁同步电机是其中的一种典型的代表产品，这种电机有很多的优点，它在体积、结构、功率因数等方面比其他的电机更具有优势，因此，永磁同步电机在很多的领率都得到了应用。对于这种电机的分析，由于它的特殊性和结构的特别，我们要结合数学模型来对其分析，其中主要的是建模和仿真，这是必不可少的步骤。
该论文是从永磁同步电机的结构和工作原理为分析关键点来进行的，之后对电机进行建模分析，主要是建立坐标系等方面进行的，之后探讨电机的控制的方法，分析电机的控制系统，因此本系统采用的是SVPWM矢量控制的方法。
利用仿真软件，搭建仿真模型，通过得出电流、转速和电磁力矩的波形图，进一步验证整个控制系统的正确性。
关键字：永磁同步电机 矢量控制 SVPWM MATLAB/SIMULINK
permanent magnet synchronous motor Vector Control
Abstract
For now, the motor, permanent magnet synchronous motor is one of a kind of typical representative of the product, this machine has many advantages, it in terms of size, structure, power factor more advantages than other machine, therefore, permanent magnet synchronous motor have been applied in many of the leader. Analysis for this kind of motor, because of its particularity and the special structure, we should combine mathematical model to the analysis, the main is the modeling and simulation, it is an essential step.
The paper from the structure and working principle of permanent magnet synchronous motor for the analysis of the key points for, after analyzing the motor model, main is to establish a coordinate system, etc, to explore method of motor control after analysis of the motor control system, this system USES the SVPWM vector control method.
Using the simulation software, build simulation model, through the electric current, rotational speed and the electromagnetic torque waveform figure, further verifies the correctness of the whole control system.
Keyword：permanent magnet synchronous motor, vector control, SVPWM MATLAB/SIMULINK,
目录
1.绪论 1
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 永磁同步电机的研究现状 2
1.3 影响永磁同步电机发展的因素 2
1.4 永磁同步电机系统的发展趋势 3
1.5 永磁同步电机的特点与优点 3
1.6 课题研究的内容和结构安排 4
1.7 本章小结 4
2.永磁同步电机矢量控制原理和SVPWM原理 5
2.1 永磁同步电机的结构与分类 5
2.2 永磁同步电机的基本工作原理 6
2.3 永磁同步电机矢量控制 6
2.3.1 矢量控制概述 7
2.3.2 永磁同步电机的矢量控制方式 7
2.5 三相坐标系、二相坐标系及坐标变换 8
2.5.1 Clark变换 8
2.5.2 Park变换 10
2.6 三相坐标系(A、B、C坐标系)下的数学模型 11
2.7 静止坐标系 坐标系的模型 12
2.8 永磁同步电机d-q轴坐标系下的数学模型 12
2.9 电压空间矢量脉宽调制(SVPWM) 13
2.9.1 SVPWM和SPWM的区别 14
2.9.2 SVPWM的原理及算法 14
2.9.3 电压空间矢量的合成 17
2.9.4 扇区的确定 19
2.10 小结 20
3.PMSM矢量控制系统的建模与仿真 21
3.1 MATLAB动态仿真工具SlMULINK简介 21
3.2 永磁同步电机仿真模型的建立 21
3.3 PMSM、三相逆变器以及测量仿真模块 23
3.4 坐标变换仿真模块的建模 24
3.5 扇区判断模块的建模 24
3.6 相邻两基本空间电压矢量作用时间比值计算模块的建模 25
3.7 相邻两空间电压矢量作用时间比值计算模块 26
3.8 空间电压矢量切换点计算模块 27
3.9 PWM波形的生成模块 28
3.10 SVPWM仿真模型 28
3.11 SVPWM仿真模型的验证 29
3.12 双闭环仿真系统的建立和控制器参数调整 31
3.13 仿真结果 32
3.14 仿真结果分析 33
3.15 小结 34
4.总结与展望 35
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