基于matlab的pmsm直接轉(zhuǎn)矩控制的建模方法的研究畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 ................................................................................... 16 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................ 16 致謝 ....................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 所以直接轉(zhuǎn)矩控制策略具有控制方式簡單 、 轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快 、 便于實現(xiàn)全數(shù)字 化等優(yōu)點 。 本文中利用 MATLAB 軟件下的 Simulink 仿真工具對 PMSM DTC 系統(tǒng)進(jìn)行仿真 ； 同時還詳細(xì)地介紹了 DTC 系統(tǒng)中各控制計算單元的模型的建立 ， 并分析控制系統(tǒng)的性能。因此 ， 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，在定子上產(chǎn)生的反電動勢波形也有兩種 ： 一種為正弦波 ； 另一種為梯形波。在表面式永磁同步電動機中，永磁體通常呈瓦片形，并位于轉(zhuǎn)子鐵心的外表面上，這種電 機的重要特點是直 、 交軸的主電感相等 ； 而內(nèi)置式永磁同步電機的永磁體位于轉(zhuǎn)子內(nèi)部，永磁體外表面與定子鐵心內(nèi)圓之間有鐵磁物質(zhì)制成的極靴，可以保護(hù)永磁體。先推導(dǎo)轉(zhuǎn)矩角與電機電磁轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)關(guān)系。經(jīng)過進(jìn)一步推導(dǎo)， 得 轉(zhuǎn) 矩控制的基本方程式： 2 s i n3 ( ) s i n 24f p se p spddpLTn LLLL? ? ?? ?? ? ?? ????? (7) 對于隱極式永磁同步電機， lq=ld，故 (7)式可寫為 ： 3 sin2e p s fdTnL ? ? ?? (8) 對于永磁同步電機 ， 轉(zhuǎn)子磁鏈 不變 ， 當(dāng)定子磁鏈 不變時 ， 電機的電磁轉(zhuǎn)矩只與轉(zhuǎn)矩δ有關(guān) 。 為了獲得盡可能小的轉(zhuǎn)矩脈動 ， 定子的合成磁鏈空間矢量最好采圓形軌跡 ， 參考磁鏈的幅值 |ψ 3s|為常量 ， 如圖 32 所示 。 θ 1－ θ 6的分布見圖 33。 逆變器開 關(guān)時間控制模型 如圖 2所示 ，設(shè)定當(dāng)前采樣周期的定子磁鏈?zhǔn)噶繛?sn? ， 下一采樣周期的定子磁鏈?zhǔn)噶繛?ψ +1， 所以給定轉(zhuǎn)矩和估計轉(zhuǎn)矩之間存在誤差 。 永磁同步電機直 接轉(zhuǎn)矩控制的系統(tǒng) 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 34 所示 ， 是一個包含速度和轉(zhuǎn)矩的雙閉環(huán)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)矩控制器輸出 0 時，將減小實際轉(zhuǎn)矩。 在 控制過程中 ， 在每一個采樣周期開始 ， 非零導(dǎo)通時間所對應(yīng)的逆變器開關(guān)同時導(dǎo)通 ， 向 PMSM三相繞組供電 ， 然后根據(jù)每相繞組的通電 時間控制對應(yīng)功率開關(guān)截止。它集數(shù)值分析、矩陣運算、信號處理和圖形顯示于一體，構(gòu)成了一個方便的、界面友好的用戶環(huán)境。隨著 Matlab版本的不斷升級，其所含的工具箱的功能也越來越豐富，因此應(yīng)用范圍也越來越廣泛，成為涉及數(shù)值分析的各類設(shè)計不可或缺的工具。 Simulink 是從底層開發(fā)的一個完整的仿真環(huán)境和圖形界面，是模塊化了的編程工具，它把 Matlab 的許多功能都設(shè)計成一個個直觀的功能模塊，把需要的功能模塊用連線連起來就可以實現(xiàn)需要的仿真功能了。用戶可以通過下拉菜單執(zhí)行仿真，或者用命令行進(jìn)行批處理。工具箱提供的高級設(shè)計和分析能力可以通過 Simulink 的屏蔽手段在仿真過程中執(zhí)行。 進(jìn)行磁鏈 估算時 ， 磁鏈初值不宜為 0， 否則仿真會出錯 .因此在磁鏈估算子系統(tǒng)中 ， 要給積分模塊賦一個初值。 圖 42 角度計算 圖 43 磁鏈區(qū)段的確定 角度 區(qū)段 角度 區(qū)段 [π /2, π /6] θ 6 [π /6, π /6] θ 1 [π /6, π /2] θ 2 [π /2,5 π /6] θ 3 [5π /6 ,7π /6] θ 4 [π /2,π /6] θ 5 表 2 磁鏈區(qū)段和角度的關(guān)系 12 圖 44 轉(zhuǎn)矩和磁鏈誤差信號 其他模型的建立 按照以上相類似的方法，我們對逆變器及其驅(qū)動信號、坐標(biāo)的變換 uα 和 uβ的獲取、電機磁鏈的估算和轉(zhuǎn)矩的估算等等 。 系統(tǒng)給定轉(zhuǎn)速 n=500r/min，零負(fù)載啟動。 在逆變器和 PMSM 子模塊間，接入電壓測量裝置以觀測的相間電壓，因為當(dāng)Simulink 模塊與 PSB 模塊相連時，要求接入一個電氣測量模塊，否則仿真會出現(xiàn)錯誤 。 16 6 結(jié)束語 與傳統(tǒng)的建模方法相比 采用 MATLAB 的 PMSM 直接轉(zhuǎn)矩控制的建模方法可以在 simulink 環(huán)境下建立系統(tǒng)的仿真模型并進(jìn)行仿真實現(xiàn)，仿真結(jié)果表明：波形符合理論分析，系統(tǒng)運行平穩(wěn)，具有良好得靜、動態(tài)性能 。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來最好的檢驗。 首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書寫及設(shè)計過程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計思路和操作方法，并對我所做的課題提出了有效的改進(jìn)方案。 其次，我要感謝大學(xué)四年中所有的任課老師和輔導(dǎo)員在學(xué)習(xí)期間對我的嚴(yán)格要求，感謝他們對我學(xué)習(xí)上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中去。四年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過，充滿著關(guān)愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。老師們認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益
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