永磁同步电机调速系统的建模与仿真.docx

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1、毕业设计(论文)课题名称永磁同步电机调速系统建模与仿真学生姓名王云学学号1141201066系、年级专业电气工程系、11级电气工程及其自动化指导教师刘白杨职称助教2015年4月5日摘要相比于传统使用的电机，永磁同步电动机（PMSM）具有着比较高的工作效率、比较高的力矩惯量比、比较高的能量密度和环保节能等优越特性，所以对永磁同步电机进行控制调速方面的研究有着相当重要的意义。由于电机在运行过程中会受到一些扰动，使电机的转速偏离原来的额定转速，所以我们通过在对他数学模型的分析基础上，我们把电机的转动速度偏差e和转动速度偏差变化率de/dt作为是输入的变量，利用MatlabSimlink模块建立了系

2、统的仿真模型，来使得系统自动调节电机的转速使其保持在额定转速。本文通过分别对经典PI控制调速系统和模糊PI控制调速系统进行了详细的仿真实验分析对比。从仿真的分析结果可以看出，使用模糊智能的PI控制调速系统不仅具有响应速度的迅速、无超调量、抗扰性能好、能更好地提高永磁同步电机的调速系统的动态和静态特性，而且还在非线性因素对系统的干扰方面具有一定的抑制作用。关键词：永磁同步电机；MatlabSimlink；调速系统；模糊PI控制；逆变电路AbstractComparedwiththetraditionaluseofthemotor,rareearthpermanentmagnetsynchron

3、ousmotor(PMSM)hashighworkefficiency,hightorqueinertiaratio,highenergydensity,energysavingandenvironmentalprotectionadvantages,soofpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)tocontrolthespeedofresearch isofgreatimportancesignificance. Throughtohismathematicalmodelbasedontheanalysis,weputthemotorrotationsp

4、eeddeviationEandtherotationspeeddeviationchangeratede/dtasistheinputvariables,theuseofMATLAB/SIMLINKmoduletoestablishthesimulationmodelofthesystem.Basedonthe classicalPI controlsystem andfuzzyPI controlsystem isanalyzedwith the simulationexperiment. Fromtheanalysisofthesimulationresults,wecanseetha

5、tusingfuzzyPIintelligentcontrolsystemwiththeresponsespeedquickly,noovershootandgoodantidisturbanceperformance,canbetterimprovethepermanentmagnetsynchronousmotorcontrolsystemisspeed,staticperformance,caneffectivelysuppresssomenonlinearfactorsonthesysteminterference.Keywords:permanent magnetsynchrono

6、usmotor; Matlab Simlink; speedcontrolsystem; fuzzyPI control; invertercircuit目录摘要IAbstractII1绪论11.1课题的目的和意义11.2永磁同步电机国内外现状及水平11.3永磁同步电机的应用前景22永磁同步电机系统原理42.1永磁同步电机基本组成52.2永磁同步电机的工作原理63永磁同步电机控制调速方法83.1永磁同步电机控制系统的数学模型83.2经典PI控制调速原理113.3模糊PI控制调速原理124Matlab建模与仿真设计154.1matlab软件介绍154.2控制系统的仿真模型155仿真结果与分析2

7、06总结25参考文献26附录28致谢291绪论1.1课题的目的和意义由于永磁同步电动机具备制造结构简单可靠、占地空间体积小、工作效率比较高、电磁机械转矩的电流比大、转动惯量小、节能环保和比较好散发出热量以及维修保护等很多良好特点。我们国家是一个有着丰富的稀土资源的国家，特别是随着科技的不断创新,使得现在的永磁材料价格也在不断地降低,而且永磁材料的磁性也在不断地提高,以及现在新型的永磁材料的也不断涌现，在不久的