【正文】 現(xiàn)轉矩、磁場獨立控制的內在本質 ，這使得 矢量控制技術在交流調速控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用 ， 因為永磁同步電機具有效率高、體積小、結構簡單、動態(tài)響應快等優(yōu)點，有著廣闊的應用前景，矢量控制也逐漸應用于永磁同步電機 。 本聲明的法律責任由本人承擔。對本文的研究成果做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 矢量控制技術的提出，使交流傳動系統(tǒng)的動態(tài)性能得到了顯著的改善，這無疑是交流傳動控制理論上的一個質 的飛躍。因此，在永磁同步電機的研究中經(jīng)常在參考坐標系之間進行變換，即坐標變換。 坐標變換及變換矩陣 目前，對交流電機的控制主要是在三相交流電動機上模擬直流電動機的控制規(guī)律進行的分析和研究；從而將直流電動機的控制方法移植到交流電動機上，這其中最關鍵的問題就是交流量與直流量的轉換，這 就需要借助坐標變換使各物理量從靜止坐標系轉換到同步旋轉坐標系。 (2)假定永磁材料的電導率等于零 ， 不計電機繞組漏感。若使兩相 d， q坐標系與轉子磁鏈同步旋轉，并進一步將 d軸取在轉子磁鏈方向上，則轉子磁鏈與轉矩分別由定子電流的勵磁分量 sdi 和轉矩分量 sqi 獨立控制，當轉子磁鏈幅值保持恒定時，系統(tǒng)可實現(xiàn)對轉矩與轉子磁鏈的解耦控制。 永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)至少需要實時檢測電機定子任意兩相的相電流，電流信號首先要轉換成電壓信號才能對其進行檢測和處理。 如圖 32， 33分別為 A相電流檢測電路和 二階濾波及直流偏置電路 圖 32 A相電流檢測電路 圖 33 二階濾波及直流偏置電路 電壓的檢測 常用的電壓檢測方法有光電耦合直接檢測法和電壓傳感器檢測法。 轉子初始位置信息是電動機正常起動運行的前提，也是控制算法正確實施的必要條件，不但是有位置傳感器調速系統(tǒng)中一個必不可少的環(huán)節(jié)，也是無位置傳感器調速系統(tǒng)中要解決的關鍵問題。 圖 35 旋轉變壓器 接線圖 外部提供的激磁電壓120 sin 2R R mu u u ft????經(jīng)過滑環(huán)提供給轉子繞組，定子二相繞組互差 90? ，它們同轉子繞組之間的夾角 ? 隨著電機轉子旋轉而變化，使得定子繞組感應出的端電壓隨之變 化。其中 QEP電路內部設有轉向判別和倍頻功能，因此不再需要其它輔助電路，接口電路設計變得非常簡單。 4永磁同步電機 矢量控制系統(tǒng) 及仿真 典型的轉速、電流閉環(huán) PMSM矢量控制系統(tǒng)如圖 41所示。當突加負載時 ， 速度立即下降 ， 然后逐漸恢復穩(wěn)定見圖 (49) ,若在速度外環(huán)采用 PID控制 ,即在速度外環(huán)加一個小的微分環(huán)節(jié) D并適當降低比例放大系數(shù) P,可有效降低超調量并且縮 短電機啟和突加負載時電機到達穩(wěn)態(tài)的時間。在此，謹向導師表示崇高的敬意和衷心的感謝！本論文的順利完成，離不開各位老師、同學和朋友的關心和幫助。 2021 屆本科畢業(yè) 設計 永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)信號檢測 18 參考文獻 1 何飚，齊智平，馮之鉞．無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的電機參數(shù)測算 . 農(nóng)業(yè)機械學報 , 2021, 38( 9)：26～ 29 2 陳榮，嚴仰光．永磁電機的轉子位置檢測與定位．中小型電機， 2021 3 貴獻國，徐殿國，王宗培．電機轉子位置檢測方法評述 ．微電機， 1999， 32(6)： 442～ 447 4 李志民，張遇杰．同步電機調速系統(tǒng)，機械工業(yè)出版社， 1996 5 謝寶昌，任永德，劉文瑛．無傳感器電機位置檢測策略綜述．微電機， 2021， 33(5)： 292～ 334 6 郭慶鼎，羅睿夫，王麗梅．永磁同步電機的位置和速度檢測方法．沈陽工業(yè)大學學報， 1996， l8(3)：72～ 74 7 劉和平等． TMs320LF240x結構、原理及應用．北京：北京航空航天大學出版社， 2021 8 胡波，徐國卿，康勁松．無刷直流電機無位置傳感器控制技術．電機與控制應用， 2021， 34（ 5）：21～ 23 9 陳伯時 .電力拖動自動控制系統(tǒng) .第 2版 .北京 :機械工 業(yè) 出版社 ， 2021 10 Martis C,Radulescu M M， Biro K． On the dynamic model of a doubly salient permanent mag motor[C]． Electrotechnical conference． Mediterranean,1998(1):410～ 414 11 Singh B,Reddy A H N,Murthy S S． Hybrid Fuzzy Logic Proportional Plus Conventional IntegralDerivative Controller for Permanent Mag Brushless DC Motor 2021 12 王曉明，王玲．電動機的 DSP控制．北京：北京航空航天大學出版社， 2021 13 徐凱．矢量控制中電流采樣值的定點 Q格式處理 .儀表技術， 2021， (1)： 56～ 62 14 Marco Tursini， Roberto Petrella,Francesco Parasiliti， Initial Rotor Position Estimation Method for PM Motors， lEEE Tram on Industry Applications — 1640， 2021 15 RongJong Wai， KuoHo Su,and ChunYen Tu ． Implementation of Adaptive Enhanced Fuzzy Sliding Mode Control for Indirect FieldOriented Induction Motor Drive， The IEEE International Conference on Fuzzy Systems， 2021： 1440— 1443 16 J． S． Kim， S． K． Sul， New Standstill position detection strategy for PMSM drive without rofion al transducers， in confrecord of IEEE APEC PP． 363— 369， 1994 17 陳榮 ． 基于增量式光電編碼盤的永磁同步電機轉子位置初始定位；電機控制與應用， 2021 18 黃永安 ,馬路 ,劉慧敏 .MATLAB :清華大學出版社 ,2021 2021 屆本科畢業(yè) 設計 永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)信號檢測 19 致 謝 本論文是在導師宋曉燕副教授的悉心指導下完成的。圖 41中虛線框內部單元由 TI公司 DSP實 現(xiàn) 。 Z信號用于確定轉子磁極的絕對位置， Z信號與捕獲輸入引腳 CAP3相連，當捕獲單元使能后，能捕獲 z的上升沿變化，觸發(fā)一個相應的捕獲中斷，在中斷服務程序中， T2的計數(shù)值被存儲在相應的 2級深度FIFO堆棧中，作為計算轉角的基準值。 旋變與 旋變數(shù)字轉換裝置 （ 旋變解碼芯片 ）接線示意圖如圖 36： 2021 屆本科畢業(yè) 設計 永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)信號檢測 10 圖 36 旋變與 解碼芯片 接線示意圖 如圖 36所示，解碼芯片輸出一個高頻正弦信號，經(jīng)過濾波與功率放大后 (1R 2R )對旋變進行激磁，同時該信號經(jīng)過相位校正電路以后重新輸入到解碼芯片，為其精確解碼提供參考；旋變輸出兩路經(jīng)過高頻調制后的包含轉子位置信息的正弦信號 (1S 3S 、2S 4S )，兩路信號經(jīng)過信號調理 (濾波、放大 )送至解碼芯片；解碼芯片經(jīng)過高速數(shù)字 運算，再經(jīng)過數(shù)字接口與微控制器通信，同時輸出模擬監(jiān)控信號供電路調試使用 ,最終確定 轉子位置 。外部高頻率信號施加在激磁繞組上，輸出繞組輸出的電壓是經(jīng)過轉子轉角調制后的高頻模擬信號。由于經(jīng)電阻分壓獲得的電壓具有高頻諧波分量，瞬間峰值電壓有可能會超過