永磁同步电机三相四桥臂容错控制系统的仿真.pdf

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1、Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterSimulationonFaultTolerantTopologiesforPMSMBasedonThree—phaseFour-leggedPowerConverterByYangruiLuoSupervisor：Prof．XiaonanXinElectricMachinesandElectricApparatusSchoolofElectricalEngineerin

2、gMay2012原创性声明Ⅷ伽㈣删『『J『f㈣川㈣{Y2100929本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位做懈扫砰嗍砷年厂月厂日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送

3、交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。⋯⋯：伽研日期：勿／乙年∥月∥日摘要永磁同步电机(PermanentMagnetSynchronousMachines，简称为PMSM)是永磁电机中具有代表性的一种，它具有体积小、功率密度高、效率和功率因数高等鲜明

4、的特点。正因为永磁同步电机具有这些优越的性能，随着国民经济的不断发展，其应用范围也在不断地扩大。然而对于一些要求严格的场合，如果永磁同步电机出现故障将会对系统的安全性和稳定性造成严重的影响，这样容错性就成了一个重要的要求，因此要求永磁同步电机容错拓扑结构在故障下必须具有很好的稳定性能。本文选题正是基于这种重要的现实研究意义。首先，通过对国内外在这方面已经取得的研究成果进行分析，选取合适的控制方法和故障检测手段，在已有的容错结构上进行适当的改进，给出三相四桥臂容错的拓扑结构。其次，对现有的永磁同步电机的数学模型进

5、行变换得到适用于三相四桥臂容错控制的抽出中线的数学模型。利用MATLAB提供的Simulink仿真平台分别对容错理论、永磁同步电机的模型进行仿真验证，搭建容错控制系统进行开环控制仿真，并对其进行改进得到带有转矩补偿装置的双闭环容错控制系统。对仿真得到的结果进行分析，表明该容错拓扑结构在永磁同步电机上具有很好的可行性，可获得良好的性能。在完成以上工作之后，利用DSP和Simulink相结合来实现永磁同步电机容错拓扑结构的半实物化在线仿真，进一步说明拓扑结构的现实可行性。关键词：永磁同步电机；三相四桥臂；容错控制；

6、建模仿真；矢量控制AbstractThePermanentMagnetSynchronousmotorisarepresentativeofPermanentMagnetmotor,whichhassomecharacteristics，suchassmall，powerdensity,highefficiencyandpowerfactorhigherdistinct．Becauseofthesesuperiorperformancesandwiththedevelopmentofthenationaleco

7、nomy,itsapplicationisconstantlyexpanded．Butinsomestrictoccasions，ifthefailuresofPMSMappear,thedisastrousinfluenceonsecurityandstabilityofthesystemwilloccur,sofaulttolerancebecomeavitalrequirement．ThereforestableperformanceofthePMSMtopologicalstructureinfault

8、toleranceisrequired．Thetopicofthispaperisbasedonthiskindofimportantrealisticsignificance．First，bytheanalysisoftheresultsofdomesticandintemationalresearches，theappropriatecontrolmethodandthefault