本文關(guān)鍵詞：永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的MTPA控制系統(tǒng)研究　出處：《哈爾濱理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 永磁同步電機(jī) 直接轉(zhuǎn)矩控制 反饋線性化 最大轉(zhuǎn)矩電流比

【摘要】：永磁同步電動機(jī)(Permanent Magnet Synchronus Motor,PMSM)效率高、體積小、調(diào)速性能好,在許多電機(jī)控制系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。直接轉(zhuǎn)矩控制(Direct Torque Control,DTC)由于其響應(yīng)速度快、無需復(fù)雜坐標(biāo)變換等優(yōu)勢,成為近些年研究的熱點(diǎn)。但直接轉(zhuǎn)矩控制存在轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動較大的問題,本文將著重對這個問題進(jìn)行研究。本文針對永磁同步電動機(jī)這一復(fù)雜非線性系統(tǒng),提出一種基于反饋線性化的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上加入最大轉(zhuǎn)矩電流比(Maximum Torque Per Ampere,MTPA)控制方式,在抑制轉(zhuǎn)矩脈動的同時,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的損耗最小化。本文針對永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢進(jìn)行闡述,介紹了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制原理,針對其轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動較大的缺點(diǎn),建立基于空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)模型,并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。由于SVPWM-DTC系統(tǒng)的控制環(huán)節(jié)沒有實(shí)現(xiàn)完全解耦,因此并沒有得到高性能的調(diào)速系統(tǒng),負(fù)載變化對轉(zhuǎn)速有影響。通過查閱反饋線性化相關(guān)基本理論,該方法可以實(shí)現(xiàn)輸入的解耦,有效解決負(fù)載對轉(zhuǎn)速的影響,還可達(dá)到簡化控制器設(shè)計(jì)的目的。設(shè)計(jì)反饋線性化控制器,搭建其仿真模型,并與基于SVPWM的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真對比研究。本文還針對內(nèi)置式永磁同步電機(jī)交直軸電感不相等的特點(diǎn),在系統(tǒng)中加入MTPA控制環(huán)節(jié)來提高系統(tǒng)動態(tài)性能,并進(jìn)行模型搭建和仿真對比分析,最后對系統(tǒng)進(jìn)行硬件在環(huán)仿真驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)證明,在反饋線性化直接轉(zhuǎn)矩控制基礎(chǔ)上的MTPA控制系統(tǒng),保持了反饋線性化直接轉(zhuǎn)矩控制和MTPA控制的優(yōu)點(diǎn),具有良好的動靜態(tài)特性,系統(tǒng)損耗低,運(yùn)行穩(wěn)定。
[Abstract]:Permanent Magnet Synchronus Motor (PMSM) has high efficiency, small volume and good speed regulation performance. Direct Torque Control (DTC) is widely used in many motor control systems because of its fast response speed and no need for complex coordinate transformation. DTC has become a hot topic in recent years. However, DTC has the problem of large torque and flux ripple. This paper focuses on this problem. This paper focuses on the permanent magnet synchronous motor (PMSM), which is a complex nonlinear system. A direct torque control system based on feedback linearization is proposed, and the maximum Torque Per Ampere is added to the system. MTPA) control method not only reduces torque ripple but also minimizes the loss of the system. This paper describes the development status and trend of PMSM direct torque control. This paper introduces the principle of traditional direct torque control, aiming at the disadvantages of large torque and flux ripple. The model of direct torque control system based on space vector pulse width modulation (SVVPWM) space Vector Pulse Width modulation (SVPWM) is established. And the simulation results show that because the control of SVPWM-DTC system does not realize complete decoupling, there is no high performance speed regulation system. By consulting the basic theory of feedback linearization, this method can realize the decoupling of input and effectively solve the effect of load on speed. It can also simplify the design of controller, design feedback linearization controller, and set up its simulation model. And compared with the direct torque control system based on SVPWM, this paper also aims at the characteristic that the inductance is not equal in the inner permanent magnet synchronous motor (PMSM). MTPA control link is added to the system to improve the dynamic performance of the system, and the model is built and compared with the simulation analysis. Finally, the hardware in the loop simulation of the system is verified. The MTPA control system based on feedback linearization direct torque control maintains the advantages of feedback linearized direct torque control and MTPA control. It has good dynamic and static characteristics and low system loss. Stable operation.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM341;TP273

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本文編號：1405716