基于MATLAB的PMSM直接转矩控制的建模方法的研究毕业论文.doc

目录
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc258659003"1 绪论 PAGEREF_Toc258659003\h1
HYPERLINK\l"_Toc258659004"2 永磁同步电动机的原理 PAGEREF_Toc258659004\h2
HYPERLINK\l"_Toc258659005"3 永磁同步电机的直接转矩控制 PAGEREF_Toc258659005\h3
HYPERLINK\l"_Toc258659006"3.1 永磁同步电机的数学模型 PAGEREF_Toc258659006\h3
HYPERLINK\l"_Toc258659007"3.2 永磁同步电机直接转矩控制系统的实现 PAGEREF_Toc258659007\h4
HYPERLINK\l"_Toc258659008"3.2.1 转矩增量与定子电压空间矢量关系模型 PAGEREF_Toc258659008\h4
HYPERLINK\l"_Toc258659009"3.2.2 定子磁链控制 PAGEREF_Toc258659009\h5
HYPERLINK\l"_Toc258659010"3.3 逆变器开关时间控制模型 PAGEREF_Toc258659010\h6
HYPERLINK\l"_Toc258659011"3.4 永磁同步电机直接转矩控制的系统 PAGEREF_Toc258659011\h7
HYPERLINK\l"_Toc258659012"4 系统仿真模型的组建 PAGEREF_Toc258659012\h8
HYPERLINK\l"_Toc258659013"4.1 仿真系统 PAGEREF_Toc258659013\h9
HYPERLINK\l"_Toc258659014"4.2 其他模型的建立 PAGEREF_Toc258659014\h12
HYPERLINK\l"_Toc258659015"5 仿真结果及其分析 PAGEREF_Toc258659015\h14
HYPERLINK\l"_Toc258659016"6 结束语 PAGEREF_Toc258659016\h16
HYPERLINK\l"_Toc258659017"参考文献 PAGEREF_Toc258659017\h16
HYPERLINK\l"_Toc258659018"致谢 PAGEREF_Toc258659018\h17


绪论
直接转矩控制(DTC)是在空间矢量调速理论的基础上发展起来的一种新型交流电动机调速策略，其基本思想是根据交流电动机的转矩要求，直接选择合适的定子电压空间矢量，实现交流电动机电磁转矩的快速响应。由于直接在定子两相静止坐标系统下分析交流电动机的数学模型，将定子磁链与电磁转矩作为被控制量，根据给定转矩与实际转矩以及给定定子磁链与实际定子磁链的偏差来直接选择电压矢量,从而避免了矢量控制中许多复杂的矢量变换计算。所以直接转矩控制策略具有控制方式简单、转矩响应快、便于实现全数字化等优点。直接转矩控制在异步电动机调速系统中的应用已经比较成熟，但在永磁同步电动机(PMSM)伺服控制系统中的应用研究相对滞后。由于永磁同步电动机具有体积小、重量轻、运行可靠、功率密度高等诸多优点，将DTC控制策略应用于永磁同步电机控制中，以提高电机的快速转矩响应，成为研究者关注的课题究的热点课题。
由于电机转矩和磁链的计算对控制系统性能影响较大，为了获得满意的转矩计算，仿真研究是最有效的工具和手段。本文中利用MATLAB软件下的Simulink仿真工具对PMSMDTC系统进行仿真；同时还详细地介绍了DTC系统中各控制计算单元的模型的建立，并分析控制系统的性能。

永磁同步电动机的原理
永磁同步电动机的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的。正由于这样，同步电动机的电流在相位上是超前于电压的，即同步电动机是一个容性负载。
同步电动机在结构上大致有两种：永磁同步电动机的转子磁钢的几何形状不同，使得转子磁场在空间的分布可分为正弦波和梯形波两种。因此，当转子旋转时，在定子上产生的反电动势波形也有两种：一种为正弦波；另一种为梯形波。这样就造成两种同步电动机在原理、模型及控制方法上有所不同，为了区别由它们组成的永磁同步电动机交流调速系统，习惯上又把正弦波永磁同步电动机组成的调速系统称为正弦型永磁同步电动机（PMSM）调速系统；而由梯形波（方波）永磁同步电动机组成的调速系统，在原理和控制方法上与直流电动机