永磁同步电机直接转矩控制的磁链估算研究

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1、分类号TM3学校代码10590UDC621密级公开i$P大fSHENZHENUNIVERSITY硕士学位论文永磁同步电机直接转矩控制的磁链估算研究申请人姓名郭德同申请人学号2120170516专业名称控制科学与工程导师姓名及职称房立存讲师二o—.五年五月七日原创性声明本人郑重声明：所呈交的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。除文中己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或成果。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

2、声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：和德闷0期：况/年,月,曰学位论文使用授权说明本学位论文作者完全了解深圳大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属深圳大学。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其他机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅。本人授权深圳大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权）论文作者签名：导师签名：日期：巧[乂年

3、艾月7日日期：永磁同步电机直接转矩控制的磁链估算研究摘要环境污染与能源危机是当前工业发展所遇到的几大难题。2014年全国大部分地区都出现雾霾现象。传统的燃油汽车尾气是大气污染最主要贡献者。开发极少排放尾气的清洁能源汽车必将成为市场的趋势。永磁同步电机在性能上拥有很多的优点，如较高的功率因数，高效率，体积小质量轻，是电动汽车首选的驱动电机。直接转矩控制是继矢量控制技术之后发展起来的一种新型高性能的交流调速技术，越来越多的应用于交流电机电力牵引等领域。本文结合大量的文献资料,介绍了永磁同步电机的结构，从

4、空间矢量原理出发,介绍了调速系统中常涉及到的三种坐标系以及它们之间的变换理论,推导了永磁同步电机在各种坐标系下的数学模型。文章在电机数学模型基础上详细地分析了永磁同步电机传统直接转矩控制的原理,并推到出了永磁同步电机转速闭环的传递函数。然后在MATLAB/Simulink环境下建立了仿真模型,对比不同转速、负载转矩和PI参数对系统的影响。直接转矩控制存在转矩脉动大等的缺点，其原因是磁链观测不准确。为此本文研究了改善磁链估算准确性的方法。由于定子电阻值会随电机运行发热而发生改变，导致磁链观测不准确。本

5、文提出了基于模型参考自适应算法在线辨识定子电阻。根据模型参考自适应原理，推到出了定子电子在线辨识的自适应律，并在MATLAB中验证算法的可行性。仿真结果表明基于模型参考自适应算法计算出的定子电阻参数非常准确，并且耗时短，能够实时跟随实际电阻值变化。加入在线辨识的磁链估算值比较准确，保证系统正常运行。最后，本文提出了基于加权系数法的混合模型磁链估算方法，解决了传统电压模型磁链估算不准的问题，并改善了直接转矩控制的性能。针对实际控制系统中电压电流的检测值常常含有直流分量，导致磁链值也含有直流分量，文章设

6、计了高通滤波器，有效衰减了直流分量，提高磁链估算准确性。关键词：永磁同步电机；直接转矩控制；参数辨识；磁链估算ResearchonfluxestimationofdirecttorquecontrolofPMSMAbstractEnergycrisisandenvironmentalpollutionisthemajorproblemencounteredinthecurrentindustrialdevelopment.In2014,mostpartsofthecountryhaveemerged

7、hazephenomenon.Thetraditionalfuelvehicleexhaustisthemaincontributortoairpollution.Thedevelopmentoflittletailgasemissioncleanenergyvehicleswillbecomethetrendofthemarket.Permanentmagnetsynchronousmotorperformancehasmanyadvantages,suchashighpowerfactor,hi

8、ghefficiency,smallvolumeandlightweight,sotheelectricvehicledrivemotorispreferred.DirecttorquecontrolofACspeedregulationtechnologyis,afteranewhighperformancedevelopedaftervectorcontroltechnology.Therefore,thesystemhasbecomeahotspotofrese