交流永磁同步电机的直接转矩控制MATLAB仿真(2)
3.3 直接转矩控制与矢量控制的比较 14
4 MATLAB简介 16
4.1 MATLAB概述 16
4.2 Simulink概述 16
5 交流永磁同步电机的直接转矩控制仿真 18
5.1 逆变器与开关表 18
5.2 定子磁链和电磁转矩 19
5.2.1 定子磁链的估计 19
5.2.2 定子磁链的控制准则 20
5.2.3 电磁转矩的控制准则 21
5.3 三相-两相变换 22
5.4仿真的实现 23
5.4.1 仿真模型 23
5.4.2 仿真结果分析 28
6 总结 30
1绪论
1.1本课题的研究背景、目的和意义
在科学技术飞黄腾达的二十一世纪，我们不得不感叹事物发展的速度，城市的发展越来越快，人们的生活水平越来越高，随之而来的是人们对于速度和精度方面的要求也越来越高。正因如此，交流伺服电机和电机控制技术在人们的日常生活和工业生产中发挥出越来越重要的作用，但是这两者的升级进化也已势在必行。这就有了当下非常热门的交流永磁同步电机和直接转矩控制技术。而有关交流永磁同步电机的直接转矩控制的研究必定会成为未来发展和研究的热点，这也是我本次毕业设计和论文的核心内容。
近年来，随着微型计算机技术、电力电子技术、微电子技术和现代控制理论的快速发展，交流伺服控制技术也有了明显的进步，直流伺服系统渐渐被交流伺服系统所取代。目前，世界各大国家在高精度的控制场合，均采用交流电力传动取代液压传动和直流传动。
在上世纪的70年代，直流调速系统控制便捷，并且能通过控制电机的励磁电流和输入电压，使电机能在广阔范围内平滑地改变速度，成为了时下最为主流的电机控制方式，并广泛应用于响应范围广，动态性能好，控制精度高的各种场合上。尽管如此，依然会有一些问题困扰着当时的人，那就是直流电机自带的一些致命的缺点，或许是那时候难以承担的，比如直流电机需要投入的生产成本和文护费用相对高昂，还有设备的体积过于庞大等等。而比起直流电机，交流电机具有结构简单，坚固耐用，造价低廉，运行安全，文护便捷，环境适应能力强等优点。而关键问题在于，电机调速系统需要文持气隙磁场，并控制电机的电磁转矩。但是由于交流电机的定子磁链和电磁转矩之间存在耦合，无法独立调节定子磁链和电磁转矩。因此在那个时候，交流电机并没有被广泛的利用，在各个领域也不受欢迎，直流电机依然占据着举足轻重的地位。不过随着后来交流电机的进一步研发，很好地解决了交流电机的调速问题。这就令交流电机开始得到广泛的应用，从而占据主导地位。就这样，人们开始想方设法地用交流电机取代直流电机。
到了20世纪80年代，随着价格较为低廉的永磁材料--钕铁硼的出现，使得交流永磁同步电机得到了巨大的发展，世界各国都掀起了一股研制和生产交流永磁同步电机及其伺服控制器的热潮。很快，交流永磁同步电机便开始在伺服电机的主流市场中发光发热，尤其在数控机床、工业机器人等小功率的应用场合，交流永磁同步电机的伺服系统已成为当仁不让的主角，并取得了空前的成功。交流永磁同步电机的控制技术也在那时候逐渐走向成熟并日趋完善，而以往同步电机的概念和应用范围已被当今的交流永磁同步电机大大扩展和完善。而如今在同步电机中，被运用最多的便是交流永磁同步电机。由于交流永磁同步电机的转子为永磁体，所以不需要外加励磁系统，这为运行带来了巨大的方便。而且转矩阻尼效应大，转矩响应性比较好，运行时功率因数明显比异步电机要高。