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(yè)
【正文】 ................................................................................... 16 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................ 16 致謝 ....................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 所以直接轉(zhuǎn)矩控制策略具有控制方式簡(jiǎn)單 、 轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快 、 便于實(shí)現(xiàn)全數(shù)字 化等優(yōu)點(diǎn) 。 本文中利用 MATLAB 軟件下的 Simulink 仿真工具對(duì) PMSM DTC 系統(tǒng)進(jìn)行仿真 ； 同時(shí)還詳細(xì)地介紹了 DTC 系統(tǒng)中各控制計(jì)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(shí)，在定子上產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)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(dòng)機(jī)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(jī)的重要特點(diǎn)是直 、 交軸的主電感相等 ； 而內(nèi)置式永磁同步電機(jī)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(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)關(guān)系。經(jīng)過(guò)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(duì)于隱極式永磁同步電機(jī)， lq=ld，故 (7)式可寫(xiě)為 ： 3 sin2e p s fdTnL ? ? ?? (8) 對(duì)于永磁同步電機(jī) ， 轉(zhuǎn)子磁鏈 不變 ， 當(dāng)定子磁鏈 不變時(shí) ， 電機(jī)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(dòng) ， 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(jiàn)圖 33。 逆變器開(kāi) 關(guān)時(shí)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(jì)轉(zhuǎn)矩之間存在誤差 。 永磁同步電機(jī)直 接轉(zhuǎn)矩控制的系統(tǒng) 永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 34 所示 ， 是一個(gè)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(shí)，將減小實(shí)際轉(zhuǎn)矩。 在 控制過(guò)程中 ， 在每一個(gè)采樣周期開(kāi)始 ， 非零導(dǎo)通時(shí)間所對(duì)應(yīng)的逆變器開(kāi)關(guān)同時(shí)導(dǎo)通 ， 向 PMSM三相繞組供電 ， 然后根據(jù)每相繞組的通電 時(shí)間控制對(duì)應(yīng)功率開(kāi)關(guān)截止。它集數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號(hào)處理和圖形顯示于一體，構(gòu)成了一個(gè)方便的、界面友好的用戶環(huán)境。隨著 Matlab版本的不斷升級(jí)，其所含的工具箱的功能也越來(lái)越豐富，因此應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，成為涉及數(shù)值分析的各類(lèi)設(shè)計(jì)不可或缺的工具。 Simulink 是從底層開(kāi)發(fā)的一個(gè)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(jì)成一個(gè)個(gè)直觀的功能模塊，把需要的功能模塊用連線連起來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)需要的仿真功能了。用戶可以通過(guò)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(jí)設(shè)計(jì)和分析能力可以通過(guò) Simulink 的屏蔽手段在仿真過(guò)程中執(zhí)行。 進(jìn)行磁鏈 估算時(shí) ， 磁鏈初值不宜為 0， 否則仿真會(huì)出錯(cuò) .因此在磁鏈估算子系統(tǒng)中 ， 要給積分模塊賦一個(gè)初值。 圖 42 角度計(jì)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(hào) 其他模型的建立 按照以上相類(lèi)似的方法，我們對(duì)逆變器及其驅(qū)動(dòng)信號(hào)、坐標(biāo)的變換 uα 和 uβ的獲取、電機(jī)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(dòng)。 在逆變器和 PMSM 子模塊間，接入電壓測(cè)量裝置以觀測(cè)的相間電壓，因?yàn)楫?dāng)Simulink 模塊與 PSB 模塊相連時(shí)，要求接入一個(gè)電氣測(cè)量模塊，否則仿真會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤 。 16 6 結(jié)束語(yǔ) 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(shí)現(xiàn)，仿真結(jié)果表明：波形符合理論分析，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，具有良好得靜、動(dòng)態(tài)性能 。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)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(jì)是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來(lái)最好的檢驗(yàn)。 首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書(shū)寫(xiě)及設(shè)計(jì)過(guò)程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計(jì)思路和操作方法，并對(duì)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(duì)我的嚴(yán)格要求，感謝他們對(duì)我學(xué)習(xí)上和生活上的幫助，使我了解了許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)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(duì)我的人生來(lái)說(shuō)，將是踏上一個(gè)新的征程，要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。四年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過(guò)，充滿著關(guān)愛(ài)，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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