永磁同步电机的SVPWM仿真毕业设计.doc

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1、燕山大学本科毕业设计（论文）终期报告课题名称：永磁同步电机SVPWM控制及仿真学院（系）：电气工程学院年级专业：2011级自动化学生姓名：指导教师：完成日期：2015年3月摘要永磁同步电机(PMSM)因其体积小、磁密度高、可靠性好以及对环境适应性强等诸多优点，被广泛应用于工农业生产和航空航天等领域。而伴随着这些领域的不断发展，更高的调速精度、更大的调速范围以及更快的响应速度成为永磁同步电机调速系统的迫切要求。本文研究永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统。一方面，采用空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）算法，在M

2、ATLAB/SIMULINK环境下，通过对坐标系转换、SVPWM逆变器、速度控制器等功能模块的建立与组合，构建了PMSM控制系统的速度和电流双闭环仿真模型及自适应模糊控制仿真模型。仿真结果证明了该系统模型具有很好的静态、稳态性能。另一方面，提出了一种自适应模糊PI控制器,将模糊控制器与PI控制器结合在一起，利用模糊逻辑控制，并把MATLAB中的FuzzyToolbox和SIMULINK有机结合起来，实现了PI控制器的在线自调整。进一步完善了PI控制器的性能，提高了系统的控制精度。仿真结果表明：该控制器达到了满

3、意的控制效果。关键词：永磁同步电机；空间矢量脉宽调制；PI控制；模糊控制ABSTRACTPermanentMagnetSynchronousMotors(PMSM)arewidelyusedinindustrialandagriculturalproductionandthefieldofAeronauticsandAstronauticsfortheiradvantages,suchascompactness,highefficiency,reliabilityandadaptabilitytotheenv

4、ironment.Alongwiththecontinuousdevelopmentoftheseareas,widerspeed-regulatingrangeandfasterresponse.VectorcontrolofPMSMwasstudiedinthepaper.Foronething,anovelmethodformodelingandsimulationofPMSMsysteminMATLABhadbeenproposed.InMATLAB/SIMULINK,theindependentfu

5、nctionalblocksandsuchasvectorcontrollerblocks,hysteresiscurrentcontrollerblocksandspeedcontroller,etc.,hadbeenmodeled.Bytheorganiccombinationoftheseblocks,thedoubleloopofcontrolsystemmodelofPMSMcouldbeeasilyestablished.Thereasonabilityandvalidityhadbeentest

6、ifiedbythesimulationresults.Foranotherthing,inthispaperakindofself-adaptivefuzzyPIcontrolsystemisdiscussed,itusesfuzzylogiccontrollerwhichiscombinedwithPIcontrollerandtheorganiccombinationofFuzzyToolboxandSIMULINKthatmakestheself-adaptiveofPIcontrollerpossi

7、ble.ItperfectsthepropertiesofPIcontrollerandimprovestheprecisionofcontrolsystem.Theresultofsimulationindicatedthatthecontrollergivesagoodcontrolperformance.Keywords:PMSM;SVPWM;PIcontroller;fuzzycontrol第一章绪论1.1本课题的研究意义及目的1.1.1本课题的研究意义永磁同步电机（permanent magnet 

8、synchronous motor）是指采用永磁磁铁为转子的同步电动机。永磁同步电机具有结构简单，体积小、重量轻、损耗小、效率高、功率因数高等优点，在工农业生产中，有大量的生产机械要求连续的以大致不变的速度运行，例如风机、泵、压缩机、普通车床等。这类机械设备大量采用普通三相感应电动机驱动，但感应电动机的效率和功率因数较低，能源浪费厉害。随着社会对节能的重视和国家对高效电机和永磁电机的推广力度的加大，