《基于svpwm的永磁同步电动机系统建模与仿真.》

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1、万方数据第26卷第7期2009年7月机电工程Mechanical＆ElectricalEngineeringMagazineV01．26No．7Jul．2009麟·槐‘毂罴体荦l二◆l澜基于SVPWM的永磁同步电动机系统建模与仿真何杰，王家军(杭州电子科技大学自动化学院，浙江杭州310018)摘要：为实现永磁同步电动机(PMSM)的电压空间矢量控制，在分析永磁同步电动机数学模型的基础上，利用Matlab／Simulink建立了永磁同步电动机矢量控制系统的仿真模型。介绍了矢量控制的坐标变换。重点介绍了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)

2、的控制原理和算法，给出了电压空间矢量脉宽调制在Simu·link环境下的实现方法。最后对整个控制系统进行了仿真研究，仿真结果证明了该控制模型的有效性。关键词：永磁同步电动机；矢量控制；空间矢量脉宽调制中图分类号：TP273．文献标识码：A文章编号：1001—4551(2009)07—0077—06ModelingandsimulationofPMSMbasedonSVPWMHEJie．WANGJia-jun(CollegeofAutomation，HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018，Chi

3、na)Abstract：Fortherealizationofthevoltagespacevectorcontrolofpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)，onthebasisofanalysisofthemathematiealmodelofPMSM．thesimulationmodelofvectorcontrolsystemofPMSMwasestablishedusingMatlab／Simulink．Thecoordinatetransformationofvectorcontro

4、lwasintroduced．Thecontrolprincipleandalgorithmsofspacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)wereintroducedindetail。andthesimulationmethodofSVPWMwaspresented．Final·ly．thewholecontrolsystemwassimulated．Thesimulationresultsprovetheeffectivenessofthecontrolmodel．Keywords：perman

5、entmagnetsynchronousmotor(PMSM)；vectorcontrol；spacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)O引言永磁同步电动机(PMSM)因其体积小、重量轻、效率高、转动惯量小、可靠性高等特点，已成为高性能运动控制的理想执行单元。同时，随着电力电子技术、微型计算机技术、稀土永磁材料和电机控制理论的快速发展，永磁同步电动机的数字化控制被越来越广泛的应用。电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)就是一种很好地应用于交流电动机数字化控制的方法，该方法具有谐波含量少、开关损耗小、直流电

6、压利用率高等优点，从而降低了PMSM的转矩脉动，提高了交流调速性能。本研究在介绍PMSM数学模型的基础上，建立PMSM控制系统模型并进行仿真研究。1永磁同步电动机的数学模型究使用三相坐标系(A一曰一C)、两相固定坐标系(a一口)、两相旋转坐标系(d—q)对电动机进行分析。其中旋转坐标系固定在转子上，其d轴(直轴)与转子的磁场方向重合，q轴(交轴)逆时针超前d轴90。电角度。图1永磁同步电动机矢量坐标图在d—g坐标上得到的永磁同步电动机的电压方程‘11为：『uq=R。ig+pCq+gol砂d，，、【ud=R。id+p妒d一∞1妒。式中

7、砂，=Lqi，，妒。=厶i。+砂r，虬，u，一由坐标系上的电枢电压分量；‘，iq—dq坐标系上的电枢电流分量；￡。，L，mdq坐标系上的等效电枢电感；砂。，砂。一dg坐标系上的定子磁链分量；R。，∞，一电枢绕组电阻和幻坐标系的旋转角速度；砂广永磁铁对应的转子磁链；P一永磁同步电动机的矢量坐标图如图l所示。本研微分算子，p=面d。收藕日期：2009—02—17基金项目：浙江省自然科学基金资助项目(Y1080222)作者简介：何杰(1983一)，男，浙江上虞人，主要从事伺服电动机控制方面的研究．E—mail：hj03063313@126

8、．com通信联系人：王家军，男，硕士生导师．E-mail：wangjiajuu@hdu．edu．ca万方数据·78·机电工程第26卷电磁转矩方程为：Te=1．5p。[砂一，+(Ld一￡。)idi。](2)式中P。一极对数。如果电动机气