基于滑模控制的永磁同步电机直接转矩控制

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目基于滑模控制的永磁同步电机直接转矩控制作者姓名常心妍学科专业电工理论与新技术指导教师杨国良副教授2015年5月中图分类号：TM341学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于滑模控制的永磁同步电机直接转矩控制硕士研究生：常心妍导师：杨国良副教授申请学位：工学硕士学科专业：电工理论与新技术所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinElectricalTheoryandNewTechnologyTHEPMSMDTCBASEDONS

2、LIDINGMODEVARIABLESTRUCTUREbyChangXinyanSupervisor:YangGuoliangYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于滑模控制的永磁同步电机直接转矩控制》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权

3、书《基于滑模控制的永磁同步电机直接转矩控制》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要永磁同步电机(PMSM)具有结构简单、

4、质量轻、体积小、转矩脉动小、运行可靠、损耗小、气隙密度高、效率高等优点。永磁同步电机一般应用在高控制精度和高可靠性要求的场合，其在现代交流电机领域中具有举足轻重的地位。在永磁同步电机的控制系统中，由于直接转矩控制可以获得良好的调速性能，所以其得到广泛应用。但直接转矩控制也具有一定的缺点，比如转矩和磁链脉动大、低速运行性能差等。滑模变结构控制是一种非线性控制策略，具有抗扰动强、响应快、鲁棒性好、易实现等诸多优点。本课题基于滑模控制的永磁同步电机直接转矩控制系统则综合两种控制方法的优点，使调速性能大幅度的提高。本文首先叙述了永磁同步电机的结构特点，分析了磁路关系，同时建

5、立了永磁同步电机在三相和两相坐标系下的数学模型，其次，建立了永磁同步电机直接转矩控制系统，应用MATLAB/SIMULINK对控制系统进行了仿真，研究与分析了脉动问题。再次，深入的研究和分析滑模变结构控制，永磁同步电机直接转矩控制系统中选取一种组合趋近律的滑模变结构控制策略，有效地解决在控制系统中脉动和开关不恒定等问题，通过仿真验证了在系统中应用趋近律在削弱抖振方面的良好效果。最后，在MATLAB/SIMULINK仿真基础之上，以TMS320F2812DSP作为系统的控制核心，搭建了永磁同步电机直接转矩控制系统的硬件实验平台并进行了实验调试，实验和仿真结果表明了本调

6、速系统具有了抗干扰能力强、鲁棒性好、动静态品质好等优点。本设计对抖振问题有很好的抑制效果，从而得到高性能调速系统。关键词：永磁同步电机；直接转矩控制；滑模变结构控制；抖振；-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractPermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)hasasimplestructure,lightweight,smallsize,lowtorqueripple,reliable,lowloss,highdensitygap,highefficiency.Itisusedwidelyinthecaseofhighcontro

7、laccuracyandhighreliabilityrequirementsmodernACmotor.Inthepermanentmagnetsynchronousmotorcontrolsystem,thedirecttorquecontrolasahigh-performancecontrolstrategyhasbeenwidelyused,andthespeedperformancewasverygood.Butdirecttorquecontrolalsohasproblems:torqueandfluxripple,lowspeedandpoor