永磁同步电机矢量控制系统的研究+仿真
本文在综述了永磁同步电动机及其控制技术发展情况的基础上，推导了永磁同步电动机的数学模型和等效电路，并详细论述了其矢量控制原理，分析了id=0控制、最大转矩/电流控制、弱磁控制等控制策略。论文最后利用了Matlab/simulink工具对id=0的永磁同步电动机矢量控制系统进行了仿真研究，仿真结果证明了所提出的控制方法的正确性，为实际电机控制系统的设计提供了理论依据。
[关键词] 永磁同步电动机;仿真建模；Matlab；矢量控制
The simulation research of permanent magnet synchronous motor vector control system
Electrical Engineering and Automation Specialty
Abstract：As a new style motor, permanent magnet synchronous motors are receiving increased attention for drive applications because of their high torque to ratio, Permanent magnet synchronous motors(PMSM) are becoming attractive in many application of industry and daily life.
Based on summarizing the PMSM and its control technological development situation ,this paper infered the PMSM mathematical model and the equivalent circuit, and detailed its principle of vector control, and analyzed the id=0 control, biggest torque/current control, flux-weaked control and so on. At the end of the paper, the simulation research of id=0 PMSM vector control system is carried out with Matlab /simulink tool ,the simulation results prove the control method accuracy, and provides the theory basis for the actual motor control system design.
Key words: Permanent magnet synchronous motor(PMSM)；modeling and simulation；matlab；vector control
目 录
1绪论 1
1.1 永磁同步电动机的发展概况和发展前景 1
1.1.1 永磁同步电动机的发展概况 1
1.1.2 永磁同步电动机的发展前景 3
1.2 永磁同步电动机控制技术的发展 4
1.2.1 永磁同步电动机控制技术的概述 4
1.2.2 永磁同步电动机矢量控制技术的发展 4
1.3 本文的主要研究内容 5
2 永磁同步电动机的工作原理和数学模型 5
2.1永磁同步电动机的工作原理 5
2.1.1永磁同步电动机稳态方程 6
2.1.2 永磁同步电动机的双反应理论 7
2.1.3永磁同步电动机的等效电路 8
2.1.4 永磁同步电动机的损耗和效率 9
2.2 永磁同步电动机的数学模型 10
3 永磁同步电动机的矢量控制原理 14
3.1 永磁同步电动机的矢量控制原理 15
3.2 永磁同步电动机矢量控制运行时的基本电磁关系 16
3.3 矢量控制系统的基本结构 17
3.4 永磁同步电动机的矢量控制策略 18
4 永磁同步电动机矢量控制系统的SIMULINK仿真 18
4.1 永磁同步电动机矢量控制系统的建模 18
4.2 永磁同步电动机矢量控制系统的SIMULINK仿真 26
4.2.1 空载启动仿真 27
4.2.2转速突变仿真 28
4.2.3 负载突变仿真 30
5 总结 32
结束语 33
参考文献 34
附录 35
致谢 36,3749
1 绪论
电机是以磁场为媒介进行电能与机械能相互转换的电力机械。磁场可以由电流励磁产生，也可以由永磁体产生,世界上第一台电机就是永磁电机,但当时所用永磁材料的磁性能很低,不久被电励磁电机所取代。近几十年来，随着铝镍钴永磁、铁氧体永磁，特别是稀土永磁的相继问世，磁性能有了很大提高，许多电励磁电机又纷纷改用永磁体励磁。与电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，它不仅可以部分替代传统的电励磁电机，而且可以实现电励磁电机难以达到的高性能。永磁同步电动机因其优良的性能和多样的结构而在工农业生产、日常生活、航空航天和国防等各个领域中得到广泛应用；本章扼要地回顾了永磁同步电动机及其驱动系统的发展和现状，并介绍了与之相关的永磁材料、电力电子技术等方面的发展概况，针对现代交流驱动与伺服系统发展的趋势阐述了研究永磁同步电动机高性能调速控制系统的重大意义。
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