永磁同步电动机矢量控制调速系统Simulink仿真.pdf

摘要

本文首先简要介绍了正弦波永磁同步电动机（PMSM）的结构特点和数学模型，在
此基础上阐述了永磁同步电动机矢量控制的思想和自控变频调速方法。着重介绍了正

弦波脉冲宽度调制（SPWM），电流滞环跟踪PWM（CHBPWM）和电压空间矢量PWM（SVPWM）
三种控制技术，并分别给出了基于这三种变频控制技术的永磁同步电动机矢量控制双

闭环调速系统的Simulink仿真模型。应用PID控制器设计方法进行系统参数整定，
并进行动态仿真分析校正，最终达到了较为理想的稳、动态性能指标。其中着重分析
了转速微分负反馈在双闭环调速系统中抑制超调、改善动态性能和增强抗扰性能的作
用。

关键词：永磁同步电动机矢量控制SPWMCHBPWMSVPWM仿真

Abstract

Firstly,thispaperbrieflydescribesthestructuralfeaturesofSinusoidalPermanent
MagnetSynchronousMotor(PMSM)andit’smathematicalmodel.Thenelaborating
thetheoryoftheVectorcontrolandthemethodofControlledfrequency.Itpresentsthree
controltechnologyofSPWM,CHBPWMandSVPWM.Italsogivesthesimulationmodel
ofdoubleclosed-loopcontrolsystemofPMSM.WedesigntheparametersofPIDwhile
simulating.Finally,weachievetheidealperformancesofthesystem.Itmainlyanalysises
funtionofcontrollingovershootandimprovingperformancesofthedifferentialnegative
feedbackofspeed.

Keywords:PMSMVectorControlSPWMCHBPWMSVPWMSimulation

I

目录

摘要...................................................................I
1引言................................................................1
2永磁同步电动机的数学模型............................................1
2.1永磁同步电动机的简介............................................1
2.2矢量控制原理....................................................2
2.2.1矢量控制的基本原理........................................2
2.2.2矢量控制中的坐标变换......................................2
2.2.3矢量控制的磁链定向方式....................................3

2.3永磁同步电动机在dq0坐标系下的数学模型..........................3
3同步电动机变压变频(VVVF)调速系统....................................4
3.1同步电动机变压变频调速的特点及基本类型..........................4
3.2永磁同步电动机自控变频调速系统..................................5

4永磁同步电动机矢量控制调速系统Matlab/Simulink仿真..................6
4.1基于SPWM技术的PMSM矢量控制调速系统............................6
4.2基于CHBPWM技术的PMSM矢量控制调速系统..........................6
4.2.1电流滞环跟踪PWM（CHBPWM）控制技术.........................6
4.2.2CHBPWM-PMSM矢量控制调速系统仿真模型.......................7
4.2.3CHBPWM-PMSM矢量控制调速系统性能分析.......................9
4.3基于SVPWM技术的PMSM矢量控制调速系统.........