高性能永磁同步电动机矢量控制调速系统的研究

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1、浙江工业大学硕士学位论文高性能永磁同步电动机矢量控制调速系统的研究摘要自从上个世纪80年代以来，随着永磁材料性能价格比的不断提高和电力电子器件的进一步发展，永磁同步电动机(PMSM)调速控制技术的研究也进入了一个新的阶段。目前永磁同步电动机调速系统越来越多地应用在各种工业场合，研究高性能永磁同步电动机调速控制技术具有重要的理论意义和实用价值。系统采用了1．I公司专用于电机控制的TMS320LF2407A型数字信号处理器(DsP)作为核心，设计并开发了全数字化的PMSM矢量控制调速系统的软、硬件，提高了系统的通用性。‘j首先分析了永磁同步电动机的数学模型、永磁同步电动机的矢

2、量控制方法和空间矢量脉宽调制原理，讨论了速度和电流的控制策略，设计了PI参数自整定模糊自速度控制器、带交叉乘积项设计的PI电流环控制器，组建了改进型矢量控制的永磁同步电动机交流调速系统。并在Matlab／Simulink环境下对系统进行了动态仿真，从仿真结果可以看出，改进的矢量控制策略不仅设计简单，而且提高了系统转矩响应的快速性和速度控制精度，对转子参数的摄动有较好的鲁棒性，从而有效保证了系统的静态和动态性能，证实了所设计的改进型矢量控制的永磁同步电动机交流调速系统是一种高性能的永磁同步电动机调速系统。其次，介绍了控制系统软、硬件结构和主要功能模块的原理及其实现方法。硬件

3、设计主要包括主电路、检测电路、保护电路和控制电塑婆三些奎堂璺主堂竺笙茎路等设计。在硬件的基础上，软件采用C／汇编语言编程，实现了转速和电流双闭环矢量控制，给出了系统主程序和PWM下溢中断处理程序流程图。最后，应用自行设计的软、硬件进行实验调试，实验结果进一步验证了系统设计的合理性和可靠性。关键词：永磁同步电动机，SVPWM，改进型矢量控制策略，模糊控制，数字信号处理Ⅱ浙江工业大学硕士学位论文RESEARCHONHIGH．PERFORMANCEVECTORCONTROLSTRATEGYFORPMSMSPEEDADJUSTMENTSYSTEMABSTRACTTheresear

4、chonPMSMhasenteredanewstagesincethe1980’swiththeimprovementofratiobetweentheperformanceandthepriceofthePMmaterialandthedevelopmentofthepowerelectronicsdevices．PMSMspeedadjustmentsystemofitsgoodperformancehasappliedmoreandmorepopularlyinindustrialsector．SothestudyonPMSMspeedadjustmentsyste

5、mbecomesakindofdevelopmenttrend，。havingtheoreticalsignificanceandpracticalapplicationvalue．ThethesisusesDigitalSignalProcessor(DSP)田Ⅵs320L】砣407AspecialfordigitalmotorcontrolofTIcorporationasthecontrolcore，anddevelopsthesoftwareandhardwareofthefull—di班alPMSMvectorcontrolspeedadjustmentsyst

6、emwhichelevatesitsavailability．Firstly,ThethesisanalyzethemathematicsmodelofPMSM．studyvectorcontr01ofPMSMandspacevectorPWM，anddiscussthecontrollerdesignproblemforthespeedandcurrentcontr01．ThethesispreseatsnovelfuzzycontrolstrategyforPIspeedcontrollerandadoptsthenewdesignofcircuitloopwithc

7、ross—multiplyingtermstOPIcurrentcontroller,whichformanimprovedPMSMACspeedadjustmentsystem．Atlast，the丌T塑垩三些奎兰堡主兰竺笙茎improvedspeedadjustmemsystemissimulatedunderMATLAB／SIMULINK．Fromthesimulationresuks，itiSverifiedthattheimprovedvectorcontrolstrategyofthispaperCallbeeas