本文關(guān)鍵詞：基于直接轉(zhuǎn)矩控制的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)改進(jìn)策略研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：永磁同步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是繼矢量控制技術(shù)之后,交流傳動領(lǐng)域電機(jī)控制方式的又一次革命。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)擯棄了矢量控制的解耦思想,對電機(jī)的定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行直接控制,結(jié)構(gòu)簡單,動靜態(tài)性能良好。在擁有諸多優(yōu)點的同時,直接轉(zhuǎn)矩控制也存在磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動嚴(yán)重,低速性能差等問題。本文研究在傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制方法的基礎(chǔ)上,針對直接轉(zhuǎn)矩控制存在的問題,提出了控制方法的改進(jìn)策略。本文首先分析了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理,利用MATLAB/Simulink軟件建立了永磁同步電機(jī)傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真模型,并對系統(tǒng)性能進(jìn)行了研究。同時完成了控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計和軟件設(shè)計,實現(xiàn)了永磁同步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制。然后,針對直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)存在的轉(zhuǎn)矩脈動問題,本文對直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動的抑制方法進(jìn)行了研究。對于零矢量抑制直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動的效果進(jìn)行了仿真研究和分析；研究和分析了不同電壓矢量對磁鏈和轉(zhuǎn)矩的不同控制效果,在此基礎(chǔ)上提出了直接轉(zhuǎn)矩控制的改進(jìn)策略。本文提出了基于零矢量和十二扇區(qū)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)優(yōu)化策略,通過“主動插入式”的方法,利用零矢量對電壓矢量開關(guān)表進(jìn)行了優(yōu)化。并對電機(jī)運行的不同工況進(jìn)行分類,分別設(shè)計了相應(yīng)的電壓矢量開關(guān)表,經(jīng)過仿真調(diào)試運行證明該策略能有效減小永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩脈動。最后,本文提出了另一種基于模糊控制的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的優(yōu)化策略,使用模糊控制器代替滯環(huán)比較器,細(xì)化了磁鏈和轉(zhuǎn)矩誤差的分類,并根據(jù)誤差分類將系統(tǒng)調(diào)節(jié)狀態(tài)分為9種,為9種調(diào)節(jié)狀態(tài)設(shè)計了不同的電壓矢量開關(guān)表。經(jīng)過仿真測試,有效降低了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩脈動。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步電機(jī) 直接轉(zhuǎn)矩控制 零矢量 模糊控制 優(yōu)化策略
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)發(fā)展概況10-11
• 1.3 本文主要的研究內(nèi)容及章節(jié)安排11-13
• 1.3.1 本文的主要研究內(nèi)容11-12
• 1.3.2 論文章節(jié)安排12-13
• 第2章 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型及直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理13-20
• 2.1 永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)13
• 2.2 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型13-18
• 2.2.1 坐標(biāo)變換13-16
• 2.2.2 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型16-18
• 2.3 永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理18-19
• 2.3.1 永磁同步電機(jī)傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18-19
• 2.3.2 空間電壓矢量的形成19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第3章 永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真和硬件實現(xiàn)20-39
• 3.1 永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的MATLAB仿真20-26
• 3.1.1 永磁同步電機(jī)傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真模型20-23
• 3.1.2 永磁同步電機(jī)傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真結(jié)果分析23-26
• 3.2 基于直接轉(zhuǎn)矩控制的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)26-38
• 3.2.1 整流電路設(shè)計27
• 3.2.2 逆變電路的設(shè)計27-28
• 3.2.3 隔離驅(qū)動電路設(shè)計28-29
• 3.2.4 DSP控制器及外設(shè)模塊設(shè)計29-31
• 3.2.5 檢測電路的設(shè)計31-33
• 3.2.6 永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計33-35
• 3.2.7 永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)35-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第4章 PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)矩脈動的抑制方法研究39-51
• 4.1 直接轉(zhuǎn)矩控制產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動的原因分析39-40
• 4.2 電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動的危害40-41
• 4.3 PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動的抑制方法研究41-43
• 4.4 零矢量對抑制PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動的作用研究43-46
• 4.5 電壓空間矢量的選擇與作用分析46-49
• 4.5.1 電壓矢量對磁鏈幅值的作用分析46-48
• 4.5.2 電壓矢量對轉(zhuǎn)矩角的作用分析48-49
• 4.6 本章小結(jié)49-51
• 第5章 基于零矢量和十二扇區(qū)的PMSM DTC改進(jìn)策略研究51-65
• 5.1 扇區(qū)的劃分51-52
• 5.2 磁鏈環(huán)的設(shè)計52-53
• 5.3 電壓矢量開關(guān)表優(yōu)化設(shè)計53-56
• 5.4 基于零矢量和開關(guān)表優(yōu)化的PMSM DTC改進(jìn)策略的仿真實現(xiàn)56-63
• 5.4.1 仿真模型56-58
• 5.4.2 仿真結(jié)果與分析58-63
• 5.5 本章小結(jié)63-65
• 第6章 基于模糊控制的PMSM DTC系統(tǒng)改進(jìn)策略研究65-77
• 6.1 基于模糊控制的PMSM DTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)65
• 6.2 定子磁鏈空間位置的扇區(qū)劃分65-66
• 6.3 模糊控制器設(shè)計66-68
• 6.4 優(yōu)化開關(guān)表設(shè)計68-69
• 6.5 基于模糊控制的PMSM DTC優(yōu)化策略的仿真實現(xiàn)69-75
• 6.5.1 仿真模型69-74
• 6.5.2 仿真結(jié)果分析74-75
• 6.6 本章小結(jié)75-77
• 結(jié)論77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 致謝82-83
• 作者簡介83

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