【正文】 四年的風風雨雨，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。本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學四年學習下來最好的檢驗。 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 。 進行磁鏈 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。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。 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)。經(jīng)過進一步推導， 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 ， 當定子磁鏈 不變時 ， 電機的電磁轉(zhuǎn)矩只與轉(zhuǎn)矩δ有關(guān) 。 本文中利用 MATLAB 軟件下的 Simulink 仿真工具對 PMSM DTC 系統(tǒng)進行仿真 ； 同時還詳細地介紹了 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。 2 2 永磁同步電動機的原理 永磁同步電動機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的速度是一樣的。 由于定子磁鏈的狀態(tài)比轉(zhuǎn)子磁鏈的狀態(tài)容易改變， 因此可以通過控制定子磁鏈的狀態(tài)來改變轉(zhuǎn)矩角，從而實現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩的控制。主要包括電機轉(zhuǎn)速 pi 調(diào)節(jié)器、定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩觀測器、轉(zhuǎn)矩與磁鏈滯環(huán)比較控制器、最佳開關(guān)邏輯選擇表、逆變器等。 Simulink 是基于 Matlab 的框圖設(shè)計環(huán)境，可以用來對各種動態(tài)系統(tǒng)進行建模、分析和仿真，它的建模范圍廣泛 ， 可以針對任何能用數(shù)學來描述的系統(tǒng)進行建模，例如航空航天動力學系統(tǒng)、衛(wèi)星控制制導系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、船舶及汽車等，其中包括了連續(xù)、離散 ， 條件執(zhí)行 ， 事件驅(qū)動 ， 單速率 、 多速率和混雜系統(tǒng)等 。 圖 41 基于 MATLAB/simulink 的 PMSM DTC 系統(tǒng)的仿真模型 區(qū)段判斷的實現(xiàn) 定子磁鏈矢量所在的區(qū)段我們可以根據(jù)磁鏈在 α — β 坐標上的分量進行判定 ，由 ψ α 的正負確定定子磁鏈矢量的象限 ， 再由 α tan(ψ β ψ α )決定定子磁鏈矢量的具體位置 ， 其實現(xiàn)模塊如圖 5 所示 。 這為進一步分析和設(shè)計永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)提供了有效的手段和工具。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè) 計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L等方方面面都有很大的進步。 在我的十幾年求學歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學習條件，我才能順利完成完成學業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。 學友情深，情同兄妹。本次畢業(yè)設(shè)計大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。轉(zhuǎn)速迅速達到給定值 500rad/s，在 負載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時，轉(zhuǎn)速有微小的震蕩后回到給定值；從電流波形可看出 ： 三相電流按正弦規(guī)律變化，說明電機的運行是正常的，在 定子電流發(fā)生變化 ， 可以看出此控制系統(tǒng)響應(yīng)快，穩(wěn)定性好，抗干擾性能高，仿真波形與理論分析情況一致。其中包括它包括 3/2變換、磁鏈估算和轉(zhuǎn)矩估算等子系統(tǒng) 。 Matlab 包括被稱作工具箱（ Toolbox）的各類應(yīng)用問題的求解工具。 |us|是參考電壓空間矢量的幅值為直流母線電壓 。 圖 31 PMSM在不同坐標系下的矢量圖 在建立 PMSM 數(shù)學模型前，先對 PMSM 作如下假設(shè)： 忽略電動機鐵心的飽和，不計電動機中的渦流和磁滯損耗，轉(zhuǎn)子無阻尼繞組，則永磁同步電機在 dq 坐標系下的基本方程如下： d d d fLi???? (1) q q qLi? ? (2) d s d d r qU R i P? ? ?? ? ? (3) q s q q r dU R i P? ? ???? (4) 3 ()2e p d q q dT n i i???? (5) dre m rdtT T J B? ??? ? (6) 式中 ： ψ d、ψ q 為定子磁鏈 d、 q 軸分量； Ld、 Lq 為定子繞組 d、 q 軸等效電感；id、 iq 為定子電流 d、 q 軸分量 ； Ud、 Uq 為定子電壓 d、 q 軸分量 ； ψ f 為轉(zhuǎn)子磁鏈 ；Rs 為定子繞組電阻 ； P 為微分算子 ； ω r 為轉(zhuǎn)子機械角速度 ； Te 為電磁轉(zhuǎn)矩； np 為電 4 機極對數(shù)； Tm 為負載轉(zhuǎn)矩； J 為電機轉(zhuǎn)動慣量； B 為粘滯系數(shù)。 由于電機轉(zhuǎn)矩和磁鏈的計算對控制系統(tǒng)性能影響較大，為了獲得滿意的轉(zhuǎn)矩計算 ， 仿真研究是最有效的工具和手段 。正由于這樣，同步電動機的電流在相位上是超前于電壓的，即同步電動機是一個容性負載。 永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的實現(xiàn) 轉(zhuǎn)矩增量與定子電 壓空間矢量關(guān)系模型 ψ s 與α軸的夾角為θ s， 則在α β軸系中 ， 定子的合成空間磁鏈矢量ψ s 以角速度 219。以 和 分別作為轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈的給定值， te、ψ s 分別為利用α β坐標系的電壓和電流估算得的轉(zhuǎn)矩和磁