【正文】 Simulink 主要有以下優(yōu)點(diǎn)：仿真工具箱的模塊庫(kù)種類繁多，第 5章 永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制仿真 25 并且可以支持?jǐn)U展和自定義編輯，使應(yīng)用范圍變得廣泛。 Matlab 的推出得到了各個(gè)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的廣泛關(guān)注，其強(qiáng)大的擴(kuò)展功能更為各個(gè)工程領(lǐng)域提供了分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。但是在實(shí)際操作中，很難直接測(cè)定電磁轉(zhuǎn)矩的值。然后在分別把兩個(gè)分量經(jīng)過(guò) dq 坐標(biāo)系與 αβ坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，得到定子磁鏈 α軸的分量和 β軸的分量。 VD1～ VD6 為反饋二極管。 負(fù)半周內(nèi)， VT1 關(guān)斷， VT2 以 PWM 方式驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通，此時(shí)負(fù)載的負(fù) 半周燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 電流 Io 由電源 E2 的正極經(jīng)負(fù)載、電感 L0 及 VT2 回到 E2 的負(fù)極，與正半周的負(fù)載電流方向相反。以此來(lái)控制三相電壓逆變器的通斷，從而控制三相永磁同步電機(jī)。只要使定子磁鏈的幅值不變，直接控制定子磁鏈運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向，從而改變定子磁鏈和轉(zhuǎn)子磁鏈之間的夾角。為后續(xù)章節(jié)打下了一個(gè)理論基礎(chǔ)。 第一個(gè)圖繪出了 A、 B、 C 和 ? 、 ? 兩個(gè)坐標(biāo)系，并且取 ? 軸和 A 軸重合。當(dāng)圖 33a)和 33b)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)大小和轉(zhuǎn)速都相等時(shí)，則可認(rèn)為這兩個(gè)繞組是等效繞組。 但 Clarke 變換后，轉(zhuǎn)矩仍然依靠轉(zhuǎn)子通量，為了方便控制和計(jì)算，再對(duì)其進(jìn)行 Park 變換變換后的坐標(biāo)系以轉(zhuǎn)子相同的速度旋轉(zhuǎn)，且 d 軸與轉(zhuǎn)子磁通位置相同，則轉(zhuǎn)矩表達(dá)式僅與 θ 有關(guān)。下一步是將其變換至隨轉(zhuǎn)子磁通同步旋轉(zhuǎn)的 2 軸系統(tǒng)中。 電壓方程的矩陣形式： 00d s d d dq s q q qu R i pu R i ??? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (37) du 、 qu 為 dq 坐標(biāo)系中的定子電壓， di 、 qi 為 dq 坐標(biāo)系中的定子電流， d? 、q? 為 dq 坐標(biāo)系中的定子磁鏈。也就是說(shuō) ,經(jīng)過(guò)變換后新的兩相繞組的兩個(gè)分電流產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢(shì)與原來(lái)三相繞組三個(gè)分電流所產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢(shì)大小相等。 在假設(shè)了理想的永磁同步電機(jī)的基礎(chǔ)上，下面將要討論在不同坐標(biāo)下永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。假設(shè)鐵心中的導(dǎo)磁系數(shù)是常數(shù)。 切向式轉(zhuǎn)子，切向式轉(zhuǎn)子由優(yōu)硅鋼沖片疊成的轉(zhuǎn)子鐵心，非磁性套筒和薄片形的永磁鐵組成的。爪極式轉(zhuǎn)子的阻尼作用很大，令電機(jī)在瞬態(tài)運(yùn)行時(shí)很穩(wěn)定。 爪極式轉(zhuǎn)子，爪極式轉(zhuǎn)子是由兩個(gè)帶爪的法蘭盤與一個(gè)沿轉(zhuǎn)子軸向充磁的圓環(huán)形永磁鐵組成的。磁路系統(tǒng)阻尼作用強(qiáng)，使電機(jī)在瞬態(tài)運(yùn)行，如瞬間短路時(shí)，仍保持良好的短路特性。這樣就限制了擁有高磁性的各向異性的永磁材料的應(yīng)用。而且隨著極數(shù)的增加，對(duì)磁性能的影響越來(lái)越大。缺點(diǎn)是對(duì)永磁體的利用率低，在極數(shù)較多時(shí)這一問(wèn)題更為明顯。 永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子通?？蓺w納為圓柱形轉(zhuǎn)子、無(wú)極靴星形轉(zhuǎn)子、有極靴星形轉(zhuǎn)子、爪極式轉(zhuǎn)子和切向式轉(zhuǎn)子等幾類。內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)和嵌入式永磁同步電機(jī)同屬凸極電機(jī)，因此轉(zhuǎn)矩的線性沒(méi)有表面式永磁同步電機(jī)好?；趧?dòng)態(tài)的控制策略因其動(dòng)態(tài)性能和控制精度較高，應(yīng)用比較廣泛。模糊控制，主要在傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制 的基礎(chǔ)上，模糊調(diào)節(jié)給定轉(zhuǎn)矩與實(shí)際轉(zhuǎn)矩的誤差以及誤差的變化率。 2)用空間矢量脈沖寬度調(diào)制的方法去代替空間電壓矢量開(kāi)關(guān)表，從而得到恒定的開(kāi)關(guān)頻率。以永磁同步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制為例，可以在原有的開(kāi)關(guān)表的基礎(chǔ)上加上兩個(gè)零矢量，即 000 和 111，把開(kāi)關(guān)表從 4 行擴(kuò)充到 6 行。 直接轉(zhuǎn)矩控制的發(fā)展方向 直接轉(zhuǎn)矩控制也并不是十全十美的控制策略，傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制同樣存在著缺點(diǎn)。 直接轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾方面： 一、直接轉(zhuǎn)矩控制直接以定子磁鏈為參考系。所以，模糊控制 一般與其他的控制策略相配合使用。但這一不足隨著微處理器的不斷更新?lián)Q代，得以克服。 反饋線性控制，反饋線性控制主要分為兩類，第一類是微分幾何反饋線性控制；第二類是動(dòng)態(tài)逆控制，又稱直接反饋線性控制。然后分別獨(dú)立對(duì)兩個(gè)分量進(jìn)行控制，達(dá)到控制電機(jī)速度的目的。交流伺服電機(jī)的控制策略大概可以分為以下幾類： 一、基于穩(wěn)態(tài)的控制策略 其中較有代表性的就是恒壓頻比控制。SVPWM 是以三相對(duì)稱正弦波電壓供電時(shí)定子所產(chǎn)生的三相對(duì)稱的理想磁場(chǎng)圓為參考標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換三相逆變器各種開(kāi)關(guān)模式， 得到 PWM 的波形，從而形成實(shí)際的磁鏈向量去追蹤準(zhǔn)確的磁場(chǎng)圓。實(shí)現(xiàn) SPWM基本控制方法主要有以下兩種： 自然采樣法是直接把正弦波和載波信號(hào)（常為等腰三角波）作比較，用它們的自然交點(diǎn)時(shí)刻作為電路通斷的時(shí)刻。所以，它已經(jīng)成為了當(dāng)今比較主流的電力電子器件。直接控制轉(zhuǎn)矩從而去控制永磁同步電機(jī)的運(yùn)行。原因主要有三方面： 永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，所以不需要外加勵(lì)磁系統(tǒng)，為運(yùn)行帶來(lái)燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 了方便。這就令交流電機(jī)得到廣泛的引用，占據(jù)了主導(dǎo)地位。直流調(diào)速也成為了當(dāng)時(shí)主流的電機(jī)控制方式。 關(guān)鍵詞 直接轉(zhuǎn)矩控制；永磁同步電機(jī)；仿真 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract Direct torque control (DTC) is a control strategy is used widely in recent years. It is a new type of AC motor speed control strategy is developed based on the theory of space vector control, the basic idea is based on the torque of AC motor direct requirements, select the appropriate stator voltage space vector, fast response electromag torque of AC mathematical model of AC motor stator directly in twophase stationary coordinate system, the stator flux and the electromagictorque is the controlled variable, according to the given torque and actual torque and stator flux and the actual deviation given stator fluxdirectly to the selected voltage vector, which avoids many plicated vector transform in vector control calculation. Its advantages include thecontrol principle is intuitive, simple and quick operation, good torqueresponse.. In order to analyze the direct torque control of permanent mag synchronous motor, this paper introduces the principle of direct torque control and its advantages and disadvantages,and the permanent mag synchronous motor and its classification,structure in different coordinate system of the mathematical model. Because the calculation of motor torque and flux has a great effect onthe performance of the control system, in order to torque and obtain satisfied results, simulation is the most effective tool and means. The simulation of the PMSM DTC system by using Simulink simulation toolMATLAB software in this paper。而另一方面，永磁同步電機(jī)因?yàn)槠溥\(yùn)行的可靠性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以在交流伺服電機(jī)中所處的地位越來(lái)越高。 2． MATLAB 相關(guān)書(shū)籍。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真 燕 山 大 學(xué) 2021 年 6 月 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真 學(xué) 院： 里仁學(xué)院 專 業(yè)： 自動(dòng)化專業(yè) 學(xué)生 姓名： 學(xué) 號(hào)： 101203011031 指導(dǎo) 教師： 吳忠強(qiáng) 答辯 日期： 2021 年 6 月 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué)院：電氣工程學(xué)院 系級(jí)教學(xué)單位：自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 101203011031 學(xué)生 姓名 專 業(yè) 班 級(jí) 過(guò)程控制 101 題 目 題目名稱 PMSM 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真 題目性質(zhì) ：工程設(shè)計(jì) （ ）；工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究型（ ）； 理論研究型（ ）；計(jì)算機(jī)軟件型（ √ ）；綜合型（ ） （ ）； （ ）； （ ） 題目類型 （ √ ） （ ） 題目來(lái)源 科研課題 （ ） 生產(chǎn)實(shí)際 （ ） 自選題目 （ √ ） 主 要 內(nèi) 容 1． 按電氣工程學(xué)院本科生學(xué)位論文撰寫(xiě)規(guī)范的要求完成設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)一份（不少于 萬(wàn)字）， A0 圖紙。 周 次 第 1～ 2 周 第 3～ 7 周 第 8～ 10 周 第 11～ 15 周 第 16 ～ 17 周 應(yīng) 完 成 的 內(nèi) 容 查閱并消化理解資料，找出主要問(wèn)題，確定主電路拓?fù)? 了解工作原理，芯片的使用要求和基本使用方式，設(shè)計(jì)、計(jì)算電路有關(guān)參數(shù)?；谶@一發(fā)展趨勢(shì)，本文重點(diǎn)研究了把直接轉(zhuǎn)矩控制應(yīng)用在永磁同步電機(jī)上的控制效果。 at the same time also introduces in detailthe DTC system in the control of cell model, and analyze the performance of the control system. Keywords PMSM , DTC , Simulation III 目 錄 摘要 ........................................................................................................................ I Abstract ................................................................................................................. II 第 1章 緒論 ..........................................................................................................1 課題背景 .................................................................................................1 相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展情況 ......................