永磁同步电动机 SVPWM 和电流滞环控制仿真分析.pdf

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1、CAD／CAE／CAPP／CAM现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2014年第5期永磁同步电动机SVPWM和电流滞环控制仿真分析李伟光，郭恢，侯跃恩(华南理工大学，广州510640)摘要：在永磁同步电动机(PMSM)的数学模型基础上，阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环控制的原理，用Matlab／Simulink软件分别建立了永磁同步电动机SVPWM和电流滞环控制的速度环、电流环双闭环模型，并给出了利用Simulink的实现方法。通过对两种控制方法的仿真结果进行对比分析，证明了SVPWM比电流滞环控制具有更好的鲁棒性和快速性，为永磁同步电

2、动机控制系统的设计提供了理论基础。关键词：永磁同步电动机；电流滞环；Matlab软件；空间矢量脉宽调制中图分类号：TM341文献标志码：A文章编号：1671_3133(2014)05---0075__07SimulationandanalysisofPMSMSVPWMandcurrenthysteresiscontrolLiWeiguang，GuoXian，HouYueen(SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：OnthebasisofthemathematicalmodelofPermanentMag

3、netSynchronousMotor(PMSM)，introducestheprincipleofSpaceVectorPulseWidthModulation(SVPWM)andthecurrenthysteresiscontrol，usedMatlab／Simulinkestablishedtheper-manentmagnetsynchronousmotorSVPWMandcurenthysteresiscontrolofdoubleclosed-loopofspeedloopandcurrentloopmodelrespectively．GivenitsSimulinkimplem

4、entationmethod．Byanalyzingandcomparingtwocontrolmethodsofthesimulationresults，provesSVPWMhasbetterrobustnessandrapiditythancurrenthysteresiscontrol，laysthetheorybasisofdesigningPMSMcontrolsystem．Keywords：PermanentMagnetSynchronousMotor(PMSM)；currenthysteresis；Matlab；SpaceVectorPulseWidthModulation(

5、SVPWM)0~1-'-真结果进行了比较，得出了结论。1永磁同步电动机控制原理永磁同步电动机(PMSM)因具有控制特性良好、结构简单、运行可靠、体积小、重量轻、效率和功率因永磁同步电动机的定子上有A、B、c三相对称绕数高以及转子损耗小等优点，已经在医疗器械、化工、组用于产生旋转的磁场，转子上装有永久磁钢用于产数控机床、工业机器人、仪器仪表和微型汽车等方面生恒定的转子磁链，定子和转子间通过气隙磁场耦得到了广泛的应用引。对于在Matlab软件中进行合。永磁同步电动机电枢磁场与永磁磁场不正交，相PMSM建模仿真方法的研究已经受到广泛关注。电压互耦合，难以像直流电动机那样通过控制电枢电流独空间矢量脉

6、宽调制(SVPWM)技术具有电流谐波含量立控制电动机转矩，但从静止坐标系经过Clarke变换少、开关损耗小、转矩脉动小、噪声低、直流电压利用和Park变换转变到旋转d—q坐标系后，则可以解耦，率高以及易于数字化实现等优点，是一种被很好地应因此，矢量控制被广泛用于永磁同步电动机的控制。用于交流电动机数字化控制的方法。本文结合电压由于电动机定子与转子间有相对运动，电磁关系十分空间矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环跟踪控制的复杂。为简化分析，做如下假设：1)忽略电动机铁心原理，建立了两种控制方法的PMSM闭环矢量控制仿的饱和；2)忽略漏磁通的影响；3)不计电动机中的涡真模型，给出了仿真模型结构图

7、和仿真结果，并对仿流和磁滞损耗；4)电动机的电流为对称的三相正弦波广东省教育部产学研结合项目(2012B091100311)752014年第5期现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)电流，且转子磁链在气隙中呈正弦分布。可能接近于理想的正弦波形。三相PWM逆变器电路d．q轴同步旋转坐标系电动机模型如图1所示，d．如图2所示，图2中，、、分别为电动机转子三q坐标系是随定子磁场同