内置式永磁同步电机模糊pi弱磁算法研究

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1、分类号密级内置式永磁同步电机模糊PI弱磁算法研究研究生姓名：成传柏指导教师姓名、职称：陈卫兵教授学科专业：计算机应用技术研究方向：嵌入式系统湖南工业大学二○一五年六月六日分类号.密级•内置式永磁同步电机模糊PI弱磁算法研究ResearchonFuzzyPIFluxWeakeningAlgorithmofInteriorPermanentMagnetSynchronousMotor研究生姓名：成传柏指导教师姓名、职称：陈卫兵教授学科专业：计算机应用技术研宄方向：嵌入式系统论文答辩日期“答辩委员会主席湖南工业大学二〇一五年六月六日湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的

2、学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名:曰期年么月尸曰湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，SP:学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名”聊^导师签名：丨分是曰期么^年二月y

3、曰摘要内置式永磁同步电机由于具有高功率密度、高可靠性和高效率等特点而广受关注，但在弱磁控制运行过程中，由于电枢反应导致的参数变化使得转矩和速度波动加大。模糊控制有利于提高系统的稳定性且不依赖系统参数，本文将模糊控制引入到内置式永磁同步电机弱磁控制系统中，设计参数自整定模糊PI调节器，构建内置式永磁同步电机模糊PI弱磁新型算法，提高系统的稳态特性和抗干扰能力。通过分析内置式永磁同步电机结构特征建立了数学模型，介绍了矢量控制和弱磁控制的基本原理。研究了电枢反应对电机主要参数的影响，进而分析考虑参数变化的内置式永磁同步电机弱磁特性。搭建了内置式永磁同步电机传统PI弱磁算法仿真模型，通

4、过对比不同负载干扰条件下仿真结果，仿真实验表明传统PI弱磁控制系统转矩和转速有较大的扰动和过冲，系统稳态特性和抗干扰性能较差。将模糊逻辑理论与PI策略相结合，设计了参数自整定模糊PI调节器，代替速度环和电流环上传统固定增益PI调节器，构建了模糊PI弱磁算法，使系统能够根据实时工况在线调整PI参数。搭建了内置式永磁同步电机模糊PI弱磁控制仿真模型，通过对比不同负载干扰条件下模糊PI弱磁算法与传统PI弱磁算法仿真结果，仿真实验表明，模糊PI弱磁算法与传统PI弱磁算法相比在转矩稳定度上提高了9%，在速度稳定度上提高了2%，在电流稳定度上提高了10%，转矩和转速波动得到了明显抑制，因此

5、模糊控制能够提高系统的稳态特性和抗干扰性能。基于STM32硬件调速平台设计了内置式永磁同步电机弱磁调速系统软件算法，通过对比不同负载干扰条件下弱磁实验结果，实验结果表明系统具有很好的稳态特性和较强的抗干扰能力，达到理论设计指标，具有较强的工业应用能力。关键词：内置式永磁同步电机，矢量控制，弱磁控制，模糊控制IABSTRACTTheinteriorpermanentmagnetsynchronousmotor(IPMSM)iswidelyconcernedbecauseofitshighpowerdensity,highreliabilityandhighefficiency.W

6、hileitruns,itsparameterswillbechangedduetothearmaturereaction.Thevariationofparameterswillleadthefluctuationoftorqueandspeed.Thefuzzycontrolisgoodforimprovingthestabilityofthesystemanditisindependentofthesystemparameters.Inthispaper,thefuzzycontrolisintroducedintothefluxweakeningsystem,andth

7、endesignparametersself-tuningfuzzyPIregulator,soastoconstructtheinteriorpermanentmagnetsynchronousmotorfuzzyPIalgorithm,forimprovingthestabilityandanti-interferenceabilityofthesystem.Themathematicalmodelisestablishedbyanalyzingthestructurecharacter