【正文】 【 4】 【 6】 34 參考文獻(xiàn) : 【 1】 陳伯時(shí)．電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) [M]．機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 【 2】 李志民，張遇杰．同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng) [M]．機(jī)械工業(yè)出版社 ， 1996 【 3】 李永東．交流電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng) [M]．機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 【 4】 龔云飛，富歷新．基于 Matlab 的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)仿真研究 [J]．微電機(jī)． 2021 【 5】 Bon— Gwan Gu、 Kwanghee N 柚， A Vector Control Scheme for a PM LinearSynchronous Motor in Extended Region， IEEE Transactions on IndustryApplications V01． 39 pp． 1280 一 1287， 2021 【 6】 肖春燕 ．電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的研究及其實(shí)現(xiàn) [D]．南昌大學(xué)碩士學(xué)位論文． 2021 【 7】 賴重平 . 永磁同步電機(jī)交流伺服控制系統(tǒng)的研究 西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 . 2021 【 8】 曾建安 . 永磁同步電機(jī)矢量控制研究 廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 2021 【 9】 李寧、李啟新，電機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 【 10】 李永東，交流電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)，機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 【 11】 陳國(guó)呈， P WM 變頻調(diào)速及軟開(kāi)關(guān)電力變換技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2021 【 12】 Pillay． P、 Krishnan． R， Modeling、 simulation and analysis of perⅢ anent— mag motor drives， IEEE Transactions on Industry 35 Applications v01． 25 no． 2 pp． 265— 73， 1989， 【 13】 劉金琨，先進(jìn) PID 控制及其 MIATLAB 仿真，電子工業(yè)出版社， 2021 【 14】 陶永華．新型 PID 控制及其應(yīng)用【 M]．機(jī)械工業(yè)出版社出版， 2021 【 15】 Utkin VI． Variable structure systems with sliding modes[J】． IEEE Trans． On AC， 1977， 22(2)： 212— 222 【 16】 高景德，王祥珩，李發(fā)海．交流電機(jī)及其系統(tǒng)的分析【 M]．清華大學(xué)出版社 1993 【 17】 胡崇岳．現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù) [M]．機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 【 18】 馬志源．電力拖動(dòng)控制系統(tǒng) [M]．科學(xué)出版社， 2021 【 19】 S． R． Bowes， Y． S． Lai． The relationship between space— vector modulation and regularsampled PWM[J】． IEEE Transactions on Industrial Electronics， 1 997， 44(5)： 670679． 【 20】 楊貴杰．空間矢量脈寬調(diào)制方法的研究 [J]．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)． 2021， 21(5)： 79— 83 【 21】 李穎，朱伯立，張威． Simulink 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模與仿真基礎(chǔ) [M]．西安電子科技大學(xué)出版社， 2021 【 22】 張春喜，廖文建，王佳子．異步電機(jī) SVPWM 矢量控制仿真分析[J]．電機(jī)與控制學(xué)報(bào)． 2021， 12(2)： 160163 【 23】 康現(xiàn)偉，于克訓(xùn)，劉志華．空間矢量脈寬調(diào)制仿真及其諧波分析[J]．電氣傳動(dòng)自動(dòng)化． 2021， 27(1)： 1l 一 13 【 24】 陳先鋒，舒志兵，趙英凱．基于矢量控制 的 PMSM 位置伺服系統(tǒng) 36 電流滯環(huán)控制仿真分析 [J]．電氣傳動(dòng)． 2021， 36(6)： 19 【 25】 Guney I， Oguz Y Serteller E， Dynamic behaviour model of permanent mag synchronous motor fed by PWM Inverter and fuzzy logic controller for stator phase current ， flux and torque control of PMSM[C】， IEMDC 200 1： 479— 485 【 26】 Kuang— Yao Cheng， Ying— Yu Tzou． Fuzzy optimization techniques applied to the design of adigital PMSM servo drive【 J]， IEEE Transactions on Power Electronics， 2021， 1 9(4)： 1 085— 1 099 。 2．采樣時(shí)間 T 的長(zhǎng)短決定電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)接近圓形的程度， T 越小，越逼 33 近圓形，但 T 的大小和所用功率器件允許開(kāi)關(guān)頻率有關(guān)。 主要包括以下幾項(xiàng)工作： 1． 研究空間電壓矢量控制同步電機(jī)的原理 2： 利用電壓矢量控制 建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 3：利 用 MATLAB 仿真軟件 實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng) 問(wèn)題的模型化及動(dòng)態(tài)仿真。在深入分析研究了永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、數(shù)學(xué)模型和矢量控制原理基礎(chǔ)上，作出了基于 MATLAB／ SIMULINK 的永磁同步電機(jī)雙閉環(huán)矢量控制仿真實(shí)現(xiàn)，變頻部分是采用空間電壓矢量脈寬調(diào)制PWM(SVPWM)方法。 32 第四章 結(jié)束語(yǔ) 工作總結(jié)及評(píng)價(jià) 永磁同步電動(dòng)機(jī)作為新一代的控制電機(jī)在高性能傳動(dòng)系統(tǒng)中獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，其優(yōu)越的特性和節(jié)能效果使其在一定的功率范圍取代異步電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)。 仿真結(jié)果 在調(diào)整好參數(shù)后，永磁同步電機(jī)仿真系統(tǒng)電流、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速響應(yīng)見(jiàn)圖 3—9。 d 軸電流調(diào)節(jié)器參數(shù)： Kp=60， Ki=20。被控電機(jī)的參數(shù)與其控 制性能關(guān)系不大，所以具有一定通用性。 2)積分環(huán)節(jié)作用系數(shù) Ki 的作用在于消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。 參數(shù)調(diào)節(jié) 總結(jié)如下： 1)比例系數(shù) Kp 作用在于加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度。 電機(jī)參數(shù)功率 ，額定轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)矩常數(shù) ，相繞組電感 ，相繞組電阻 ，極對(duì)數(shù)為 4。速 度環(huán)反饋包含轉(zhuǎn)子速度的反饋。 [20] 選擇電流作為控制變量的基本原因是，在磁場(chǎng)定向控制時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩和磁通解耦后直接受控于定子電流的轉(zhuǎn)矩分量 和磁鏈分量，通過(guò)控制電流就可以有效地控制轉(zhuǎn)矩和磁鏈。 圖 35 開(kāi)關(guān)作用時(shí)間 27 ： 雙閉環(huán)仿真系統(tǒng)的建立和控制器參數(shù)調(diào)整 雙閉環(huán)仿真系統(tǒng)的建立 依據(jù)前述為永磁同步電機(jī)系統(tǒng)仿真所建立的各個(gè)模塊的輸入輸出關(guān)系，可以根據(jù)雙環(huán)矢量控制的原理構(gòu)建系統(tǒng)的仿真模型。 可以 利用 Tcm1,Tcm2,Tcm3 和等腰三角波進(jìn)行比較 ,就可以生成對(duì)稱空間矢量 PWM 波形 ， 其中 2， 4， 6 路輸出分別是 1， 3， 5 路輸出的反相，所以，只要確定 1， 3， 5 路的波形，整個(gè)波形就確定了 圖 37 開(kāi)關(guān)作用時(shí)間 26 基于 SVPWM 的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型 在 SVPWM 模塊的基礎(chǔ)上，結(jié)合 PMSM 模塊、逆變器模塊、電機(jī)測(cè)量模塊、 PI 調(diào)節(jié)器模塊、坐標(biāo)變換模塊等就構(gòu)成了基于 SVPWM 的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型。定義 a， b， c， N四個(gè)量，其中 P代表扇區(qū)號(hào)，當(dāng) B0＞ 0時(shí)， a=1，否則 a=0；當(dāng) B1＞ 0時(shí) b=1，否則為 b=0；當(dāng) B2＞ 0時(shí)， c=1，否則為 c= N=a+2b+4c.由此就可以得出扇區(qū)號(hào)判斷的仿真圖 34： （ 37） （ 38） （ 39） 23 計(jì)算 X,Y,Z， T1 和 T2，以及其仿真實(shí)現(xiàn) 由 推導(dǎo)可得 ： ( )( )3332332DCDCDCTXUUTY U UUTZ U UUbbaba==+= 對(duì)于不同扇區(qū)中的 T1， T2 按下表取值，為了保證正確還要對(duì) T1， T2 進(jìn)行 飽 和判斷： T1+T2＞ T 時(shí)， T1=T*T1/(T1+T2) ,T2=T*T2/(T1+T2)。 判斷電壓矢量所屬的扇區(qū) 及仿真實(shí)現(xiàn) 判斷電壓矢量所在的扇區(qū)是非常重要的一部分，只有確定了所在的扇區(qū)才能知道輸出電壓矢量可以由哪兩個(gè)基本電壓矢量合成。 [18][24] 22 空間矢量 PWM 發(fā)生模塊的建立 在建立了電 機(jī)的仿真模型之后，我們還需要一些相關(guān)的運(yùn)算模塊來(lái)建立仿真 系統(tǒng)。 從一個(gè)電壓矢量旋轉(zhuǎn)到了另一個(gè)電壓矢量時(shí)，只能有一個(gè)橋臂的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。 上述方法可推廣到其它 5個(gè)扇區(qū) 圖 33 電壓合成矢量在第Ⅲ扇區(qū)分解圖 （ 32） （ 33）