【正文】 ????????????????????????????????????????????????iiiCiiiKKKiiiCBACBA2323021211NN230?? （ 46） 利用 CC T1?? ，即 ECC ?T 得E?????????????????????????3K0002300023NN2232 （ 47） 得21,32NN 23 ?? K,可以去掉沒有用處的第三行 Clarke… ..變換：??????????????????????????????iiiiiCBA232302121132??…………… （ 4。后來發(fā)現(xiàn)其實 N2 就不存在，因此，必須把這兩個匝數(shù)放在矩陣內(nèi)部。 變換的原則：兩者的磁場（磁動勢）完全等效，磁動勢等于電流與匝數(shù)的乘積。 電機方程如下： 電路方程為： )*()*()*( PLLiLRidd r i qdqddt d ???LrpPLLiLRuLidd qr i dqqqqqqdt ??? ???? )*()*()*(1)*( ? ?iiiLipT qdqqqe )( ??? ? 式中 ， LL dq、 為 dq、 軸電成； R 為定子繞組電阻； ii qd、 為 dq、 軸電流分量； uu dq、 為 dq、 軸電壓分量； r? 為轉(zhuǎn)子角速度； p 為極對數(shù)； Te為電磁轉(zhuǎn)矩。交流電機是一個非線性、強耦合的多變量系統(tǒng)。而交流電機的可控量是輸入交流電壓、電流，其轉(zhuǎn)矩與磁場是復(fù)雜耦合的，不能簡單地實現(xiàn)解耦控制，所以交流電機的轉(zhuǎn)矩控制長期以來成為電機調(diào)速領(lǐng)域的難題。 圖 41 具有電流滯環(huán)的 A 相控制原理圖 圖 42 電流滯環(huán)跟蹤控制電流波形示意圖 滯環(huán)控制器是環(huán)寬為 2h，將給定電流與輸出電流經(jīng)行比較，電流偏差超過 ? h 時，經(jīng)滯環(huán)控制器控制逆變器 A 相上（或下）橋臂的功率器件動作。在 PMSM 系統(tǒng)的電流環(huán)中，必須滿足內(nèi)環(huán)控制所需要的控制響應(yīng)速度，能精確控制隨轉(zhuǎn)速變化的交流電流頻率。 PWM 控制技術(shù)大致可以分為三類，正弦PWM（包括電壓、電流或磁通的正弦為目標(biāo)的各種 PWM 方案，多重 PWM 也應(yīng)歸于此類），優(yōu)化 PWM 及隨機 PWM。 對噪聲抵抗能力的增強是 PWM 相對于模擬控制的另外一個優(yōu)點，而且這也是在某些時候?qū)?PWM 用于通信的主要原因。通過高分辨率計數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來對一個具體模擬信號的電平進(jìn)行編碼。空間遼寧科技學(xué)院本科生 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 18 頁 矢量 Vj 在三個坐標(biāo)軸上的投影分別為 VVV CBA 、 ，代表該矢量在三個繞組上的分量。 并且 ψf 定子電樞繞組最大 時 可能匝鏈的轉(zhuǎn)子每極永磁磁鏈： cosθψψ ff ?A （ 28） )32 πc o s ( θψψ ff ??B （ 29） )32 πc o s ( θψψ ff ??C （ 210） （二） 感應(yīng)電動勢方程 轉(zhuǎn)子永磁在氣隙中產(chǎn)生的正弦分布磁場，正弦分布磁場的幅值 ψfg 是恒定的，空間位置就是轉(zhuǎn)子永磁磁極的直軸位置，它相對于定子 A 相繞組軸線等于轉(zhuǎn)子位置角 θ ，在空間的分布可以表示為： θ)c o s ( αψ),(ψ ffg ???? （ 211） 遼寧科技學(xué)院本科生 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 16 頁 或者 θc o sαs i nψc o s θ c o s αψ)θ,α(ψ fffg ?? （ 212） 當(dāng)永磁磁極旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子位置角 θ 隨時間變化時，由式（ 212）可知，轉(zhuǎn)子永磁場是一個幅值恒定不變，幅值位置 θα? 隨轉(zhuǎn)子永磁磁極位置變化的圓形旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的幅值在空間的轉(zhuǎn)速等于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。 的通電模式為例來分析 PMSM 的數(shù)學(xué)模型及電磁轉(zhuǎn)矩等特性。在電動車驅(qū)動電機的選擇上，不同國家各有側(cè)重，英國、法國偏重于永磁無刷直流電機，德國偏重于開關(guān)磁阻電機。 永磁同步電機在船舶電力推進(jìn)；領(lǐng)域的應(yīng)用。對于要求多臺電 動機同步 運行的調(diào)速系統(tǒng)具有突出的優(yōu)點，變頻電源可實現(xiàn)開環(huán)控制，且調(diào)速控制方便，并在所有頻率范圍內(nèi)均能穩(wěn)定運行。 (2)功率因數(shù)高、效率高、節(jié)約能源。 由于永磁同步電機中不含高次諧波，渦流以及其磁滯損耗較小，所以 電機效率會增加。若將永磁體直接粘在轉(zhuǎn)軸上還可以獲得低電感，有利于電機動態(tài)性能的改 善。 如果在三相空間對稱的定子繞組中通入三相時間上也對稱的正弦電流，那么在三相永磁同步電機的氣隙中會產(chǎn)生一個在空間旋遼寧科技學(xué)院本科生 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 10 頁 轉(zhuǎn)的圓形磁場，其轉(zhuǎn)速為 Pf60nn nss ?? ，式中 fs 為電源頻率； Pn 為電動機的極對 數(shù)； ns 為同步轉(zhuǎn)速。一般而言，當(dāng)同步電動機轉(zhuǎn)速較小時，可采用結(jié)構(gòu)簡單的凸極式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。運行 SIMULINK 以后，打開 SIMPOWER SYSTEM，就能調(diào)出電氣系統(tǒng)模塊庫的各個子模塊。 SIMULINK 提供了一些按功能分類的基本的系統(tǒng)模塊，用戶只需要知道這些模塊的輸入輸出及模塊的功能，而不必考察模塊內(nèi)部是如何實現(xiàn)的，通過對這些基本的調(diào)用，再將它們連接起來就可以構(gòu)成所需的系統(tǒng)模型（以 .mdl 文件進(jìn)行存?。M(jìn)而進(jìn)行仿真與分析。 9） 源程序的開發(fā)性。 8） 功能強大的工具箱是 MATLAB 的另一特色。 4） 程序限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計自由度大。以下簡單介紹一下 MATLAB 的主要特點。在歐美等高校， MATLAB 已經(jīng)成為線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)字信號處理、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學(xué)工具；成為攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生、博士生必須掌握的基本技能。這種軟件的缺點是使用面窄，接口簡陋，程序結(jié)構(gòu)不開放以及沒有標(biāo)準(zhǔn)的基庫，很難適應(yīng)各學(xué)科的最新發(fā)展，因而很難推廣。同年，他和 Cleve Moler， Steve Bangert 一起用 C語言開發(fā)了第二代專業(yè)版。除內(nèi)部函數(shù)外，所有 MATLAB 主 要 文件包和各種工具包都是可讀可修改的文件，用戶通過對源程序的修改或加入自己編寫程序構(gòu)造新的專用工具包。 MATLAB 是矩陣實驗室 （ Matrix Laboratory） 之意?？刂乒こ淌欠抡婕夹g(shù)較早應(yīng)用的領(lǐng)域之一，控制工程技術(shù) 的發(fā)展為現(xiàn)代仿真技術(shù)的形成和發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。 20 世紀(jì) 90 年代后，隨著微電子學(xué)及計 算機控制技術(shù)的發(fā)展，高速度、高集成度、低成本的微處理器問世及商品化，使全數(shù)字化的交流伺服系統(tǒng)成為可能。矢量控制是在機電能量轉(zhuǎn)換、電機統(tǒng)一理論和空間矢量理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它首先應(yīng)用于三相感應(yīng)電動機，很快擴展到三相永磁同步電機。新型永磁 材料在電機上的應(yīng)用，不僅促進(jìn)了電機結(jié)構(gòu)、設(shè)計方法、制造工藝等方面的改革，而且使永磁同步電機的性能有了質(zhì)的飛躍，稀土永磁同步電機正向大功率（超高速、大轉(zhuǎn)矩）、微型化、智能化、高性能化的方向發(fā)展，成為交流調(diào)速領(lǐng)域的一個重要分支。 SIMULINK。遼寧科技學(xué)院本科生 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 I 頁 基于 SIMULINK 的永磁同步電機控制系統(tǒng)的仿真設(shè)計 中文摘要 在 MATLAB/SIMULINK 中建立獨立的功能模塊主要有： PMSM 本體模塊、矢量控制模塊、電流滯環(huán)控制模塊、速度控制模塊等。 PMSM body module, vector control module, the current hysteresis control, speed control module, function module and so on. At the same time, it integrates the function module and establishes the simulation module of PMSM control system. this system adopts double closedloop control system, the PI control the speed loop, the sluggish loop electric current controls electric current loop the simulation result proves the effective method of the indeperdent function modules. This model also applies to test and verify the reasonableness of thought for both design of practical electrical engineering control system and debugging. For the sake of highperformance currentloop in position servo system, we studied general hysteresisband currentcontrol and triangular carrier wave hysteresisband currentcontrol. Simulation models of the two mode were build in MATLAB, by the simulation analysis, we can know that general hysteresisband currentcontrol will seriously influence on performance of system, and triangular carrier wave hysteresisband currentcontrol can be used for good control performance. When triangular carrier wave hysteresisband currentcontrol was used, analytical results are good agreement with the feasible simulation results, and the results can provide theoretical basis for the design of servo system. Key words: permanent mag synchronous motor。使我國在稀土永磁材料和稀土永磁電機的科研水平都達(dá)到了國際先進(jìn)水平。而后，隨著電力電子、微電子、計算機技術(shù)和永磁材料科學(xué)的發(fā)展，矢量控制技術(shù)得以迅速應(yīng)用和推廣。德國、日本、美國都競相發(fā)展此項技術(shù)。 計算機仿真技術(shù)的發(fā)展 現(xiàn)代仿真技術(shù)的發(fā)展與控制工程、 系統(tǒng)工程和計算機技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。 MATLAB 簡介 MATLAB 軟件的簡介 MATLAB 是集數(shù)值計算、符號運算和圖形處理功能于一身的超級科學(xué)計算軟件；與其它計算語言相比， MATLAB 在功能、開放性和易學(xué)性等方面獨占鰲頭；在工程實際中，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜，如果不借助專用的系統(tǒng)建模軟件，則很難準(zhǔn)確地把一個控制系統(tǒng)的復(fù)雜模型輸入計算機，對其進(jìn)行進(jìn)一步的分析與仿真。 開放性使 MATLAB 廣受用戶歡迎。 1983 年春天 Cleve Moler 到 Standford 大學(xué)講學(xué)， MATLAB 深深地吸引了工程師 John Little， John Little 敏銳地覺察到 MATLAB 在工程領(lǐng)域的廣闊前景。 在 MATLAB 進(jìn)入市場前，國際上的許多軟件包都是直接以 FORTRANC 語言等編程語言開發(fā)的。在國 外， MATLAB 已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗。 MATLAB 給用戶帶來的是最直觀，最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境。 3） MATLAB 既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句（如 for 循環(huán)， while 循環(huán)， break 語句和 if 語句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦?。由?MATLAB 的程序不用編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序解釋執(zhí)行，所以速度較慢。這些工具箱都是由該領(lǐng)域 學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序，而直接進(jìn)行高 、 精 、 尖的研究。 SIMULINK與 MATLAB語言的主要區(qū)別在于使用戶把更多的精力投入到系統(tǒng)模型的構(gòu)建，而非語言的編程上。 SIMULINK仿真工具箱包括了專用于電力電子、電氣傳動學(xué)科進(jìn)行仿