【正文】 D 控制。目前， PID 控制及其控制器或智能 PID 控制器（儀表）已經(jīng)很多，產(chǎn)品已在工程實際中得到了廣泛的應(yīng)用，有各種各樣的 PID 控制器產(chǎn)品，其中 PID控制器參數(shù)的自動調(diào)整是通過智能化調(diào)整或自校正、自適應(yīng)算法來實現(xiàn)?？刂破鞯妮敵鼋?jīng)過輸出接口、執(zhí)行機構(gòu) ， 加到被控系統(tǒng)上 ；控制系統(tǒng)的被控量 ， 經(jīng)過傳感器 ， 變送器 ， 通過輸入接口送到控制器。自動控制系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。 目前工業(yè)自動化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要標志。 內(nèi)置式永磁同步電動機按照永磁體方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的相互關(guān)系，磁路結(jié)構(gòu)又可分為：徑向式、切向式和混合式三種。內(nèi)置式轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁電機，廣泛用于要求有異步啟動能力和動態(tài)性能高的 永磁同步電動機。 天津工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 按照永磁體在轉(zhuǎn)子位置的不同，永磁同步電動機的轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)一般可分為三種：表面式、內(nèi)置式和爪極式。近年來，外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機在一些領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。為了減小電動機雜散損耗，定子繞組通常采用星型 接法。圖 21為極對數(shù)是 2的永磁同步電動機橫截面示意圖。定子與普通感應(yīng)電動機基本相同，也采用疊片結(jié)構(gòu)以減小電動機運行時的鐵耗。而且，永磁同步電動機在 25％一 120％額定負載范圍內(nèi)均可保持較高的效率和功率因 數(shù)，使運行時節(jié)能效果更為顯著。 2)永磁同步電動機。采用稀土永磁電機，還可以增大氣隙磁密，并把電機轉(zhuǎn)速提高到最佳值。 1)永磁同步發(fā)電機。 永磁電機的主要特點和應(yīng)用 與傳統(tǒng)的電勵磁電機相比，永磁電機具有結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠 ,體積小，質(zhì)量輕 ,損耗小 ,效率高；電機的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優(yōu)點。目前，永磁電機正在向大功率化 (高轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩 )、高功 能化和微型化方向發(fā)展。但是以上永磁材料有兩個缺點 :一是矯頑力偏低；二是剩磁密度不高，限制了它們在電機中的應(yīng)用范圍。永磁電機的 功率小至數(shù)毫瓦，大至幾十千瓦，得到了廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)量急劇增加。由于各種電機迅速發(fā)展的需要和電流充磁器的發(fā)明，人們對永磁材料的機理、構(gòu)成和制造技術(shù)進行了深入的研究，相繼出現(xiàn)了碳鋼、鎢鋼 (最大磁能積約 )、鈷鋼 (最大磁能積約 )等多種永磁材料。 19世紀 20年代出現(xiàn)的世界上第一臺電機就是由 永磁體產(chǎn)生勵磁磁場的永磁電機。由于永磁材料所固有的特性，它經(jīng)過預(yù)先磁化后，不再需要外加能量就能在其周圍空間建立磁場。一種是在電機繞組內(nèi)通過電流來產(chǎn)生磁場，例如普通的電勵磁直流電機和同步電機。 天津工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 第二章 永磁 同步 電動機系統(tǒng) 永磁 同步 電動 機 電機是以磁場為媒介進行機械能和電能相互轉(zhuǎn)換的電磁裝置。 本文首先簡要介紹了永磁同步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理，繼而分析了永磁同步電動機的數(shù)學(xué)模型，在分析永磁同步電動機的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上， 提出了 PMSM控制系統(tǒng)仿真建模矢量坐標變換方法。 構(gòu)架在 Simulink 基礎(chǔ)之上的其他產(chǎn)品擴展了 Simulink 多領(lǐng)域建模功能，也提供了用于設(shè)計、執(zhí)行、驗證和確認任務(wù)的相應(yīng)工具。 Simulink 是用于動態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領(lǐng)域仿真和基于模型的設(shè)計工具。 Simulink 可以用連續(xù)采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。 Simulink 具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點 Simulink 已被廣泛應(yīng)用于控制理論和 數(shù)字信號處理 的復(fù)雜仿真和設(shè)計 。 Simulink 是 MATLAB 最重要的組件之一，它提供一個 動態(tài)系統(tǒng) 建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在新的版本中也加入了對 C， FORTRAN， C++， JAVA 的支持。 MATLAB 可以進行 矩陣 運算、繪制 函數(shù) 和數(shù)據(jù)、實現(xiàn) 算法 、創(chuàng)建用戶界面、連 接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計算、控制設(shè)計、信號處理與通訊、 圖像處理 、 信號檢測 、金融建模設(shè)計與分析等領(lǐng)域。 MATLAB 和 Mathematica、 Maple 并稱為三大 數(shù)學(xué) 軟件。 MATLAB 是由美國mathworks 公司發(fā)布的主要面對科學(xué)計算、可視化以及交互式程序設(shè)計的高科技計算環(huán)境。目前，實現(xiàn)智能控制的有效途徑有三條：基于人工智能的專家系統(tǒng) (ExpertSystem)；基于模糊集合理論 (FuzzyLogic)的模糊控制；基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (Artificia1NeuralNetwork)的神經(jīng)控制。 通過對電機參數(shù)變化進行在線辨識，并運用辨識的參數(shù)對調(diào)速系統(tǒng)進行控制，也能夠提高控制系統(tǒng)的魯棒性。仿真和實驗結(jié)果表明，自適應(yīng)控制技術(shù)能夠使調(diào)速系統(tǒng)在電機參數(shù)發(fā)生變化時保持良好的性能。在這方面，運用的較為成功的控制技術(shù)主要有：自適應(yīng)控制，變結(jié)構(gòu)控制，參數(shù)辨識技術(shù)等。天津工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 現(xiàn)代控制理論中的各種魯棒控制技術(shù)能夠使控制系統(tǒng)在模型和參數(shù)變化時保持良好 的控制性能。國立臺灣大學(xué)劉天華等首次將魯棒控制理論應(yīng)用于永磁同步電動機伺服驅(qū)動。 1991 年， 首次在轉(zhuǎn)速控制器中采用自校正控制。 永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制器大多采用比例積分（ PI）控制。 等研制了一種永磁同步電動 機矢量控制系統(tǒng)，采用了十六位單片機 8097 作為控制計算機，實現(xiàn)了高精度、高動態(tài)響應(yīng)的全數(shù)字控制。 隨著對永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)性能要求的不斷提高，需要設(shè)計出高效率、高力矩慣量比、高能量密度的永磁同步電機 , 等人針對調(diào)速系統(tǒng)快速動態(tài)性能和高效率的要求，提出現(xiàn)代永磁同步電機的控制方法。 1980 年后發(fā)表了大量的論文研究永磁同步電動機的數(shù)學(xué)模型、穩(wěn)態(tài)特性、動態(tài)特性。阻尼繞組有以下缺點：第一，阻尼繞組產(chǎn)生熱量，使永磁材料溫度上升；第二，阻尼繞組增大轉(zhuǎn)動慣量、使電機力矩慣量比下降；第三，阻尼繞組的齒槽使電機脈動力矩增大。 上個世紀八十年代國外開始對逆變器供電的永磁同步電動機進行深入的研究。永磁同步電動機的直接起動是依靠阻尼繞組提供的異步轉(zhuǎn)矩將電機加速到接近同步轉(zhuǎn)速，然后由磁阻轉(zhuǎn)矩和同步轉(zhuǎn)矩將電機牽入同步。 Matlab。 關(guān)鍵詞： 永磁同步電機 ； 仿真建模 ； Matlab； 矢量控制 ABSTRACT The permanent mag synchronous motor with high torque/inertia than high power density high efficiency advantages such as small volume of fast response in recent years, along with the development of material, permanent magic material properties and the continuous improvement of the permanent mag motor control technology continues to mature, permanent mag motor in the electric car numerical control machine tool industry robot family expenses air conditioning instrument puter peripheral audio equipment aviation equipment and so on numerous occasions has widespread on the analysis of mathematical models of PMSM and theories of vector control， this novel proposed PMSM vector control modeling method. Under the powerful simulation function,we used MATLAB/SIMLINK software to establish the vector control structures PMSM doubleloop model,and briefly introduced ponents of the model: current module, speed module, the main motor module of PMSM, and analysis of the simulation results. Key words： permanentmag synchronous motor。本文 在分析 PMSM 的數(shù)學(xué)模型和矢量控制理論的基礎(chǔ)上，提出了 PMSM 的矢量控制建模的方法。 10 合計 100 意見及建議： 評閱人簽名： 年 月 日 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）成績考核表 學(xué)生姓名 學(xué)院名稱 電子與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級 電子 083 題目 永磁同 步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)的 MATLAB 仿真研究 1．畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評語及成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 2．畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會評語及成績： 答辯主席（或組長）簽字： 年 月 日 3．畢業(yè)設(shè)計（論文）總成績： 給定成績 給定成績 總成績 (a +b +c ) 成績： 成績： 摘 要 永磁同步電機具有高轉(zhuǎn)矩 /慣量比、高功率密度、高效率、體積小、響應(yīng)快等優(yōu)點。 15 有必要的數(shù)據(jù)、資料支持，數(shù)據(jù)、資料翔實可靠，得出的結(jié)論有可驗性。 10 外文應(yīng) 用 能正確引用外文文獻，翻譯準確，文字流暢。 15 論文撰寫 結(jié)構(gòu)嚴謹，理論、觀點、概念表達準確、清晰。 10 題目與生產(chǎn)、科研等實際問題結(jié)合緊密。 完成課題的現(xiàn)有條件 電腦一臺 ,MATLAB等相關(guān)編程仿真軟件，相關(guān)文獻資料 審查意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 學(xué)院意見 主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）進度檢查記錄 題目 永磁同步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)的 MATLAB 仿真研究 學(xué)生姓名 學(xué)院名稱 電子與信息工程 學(xué)院 專業(yè)班級 電子 083 班 指導(dǎo)教師姓名 黃鵬 指導(dǎo)教師職稱 副教授 日 期 指 導(dǎo) 記 錄 指導(dǎo)并督促完成開題報告表和任務(wù)書 指導(dǎo)課題的總體方案設(shè)計 比較幾種總體方案 指導(dǎo)選擇最佳的總體設(shè)計方案 指導(dǎo)學(xué)習(xí) MATLAB 及 SIMLINK 仿真環(huán)境 指導(dǎo)搭建仿真模型 指導(dǎo)設(shè)置模塊參數(shù)和仿真參數(shù) 指導(dǎo)檢查修改電路模型 指導(dǎo)進行電路仿真 指導(dǎo)調(diào)試仿真模型 指導(dǎo)獲取仿真波形 指導(dǎo)論文的撰寫格式和注意事項 ,要求開始寫論文 檢查論文初稿 ,指出文中錯誤和不足 ,令其修改補充 檢查修改后的論文 查看論文打印效果 ,進一步提出修改意見 檢查答辯幻燈片 ,指導(dǎo)答辯 天津工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱表 （論文類） 題目 永磁同步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)的 MATLAB 仿真研究 學(xué)生姓名 學(xué)生班級 電子 083 指導(dǎo) 教師姓名 黃鵬 評審項目 指標 滿分 評分 選題 能體現(xiàn)本專業(yè)培養(yǎng)目標，使學(xué)生得到較全面訓(xùn)練。 修改畢業(yè)論文，裝訂提交并準備答辯。 開始設(shè)計工作，搭建所需電路的模型，對電路進行仿真。 二、進度及預(yù)期結(jié)果： 起止日期 主要內(nèi)容 預(yù)期結(jié)果 了解課題背景，查找借閱相關(guān)資料文獻，學(xué)習(xí)相關(guān)軟件 。近年來，隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展，永磁材料性能的不斷提高以及永磁電機控制技術(shù)的不斷成熟，永磁電機在電動汽車、數(shù)控機床、工業(yè)機器人、家用空調(diào)、儀表、計算機外圍設(shè)備、音響 設(shè)備、航空設(shè)備等眾多場合獲得了廣泛應(yīng)用。 主要內(nèi)容：了解永磁同步電機 (PMSM)的原理與結(jié)構(gòu)，掌握矢量控制原理、用 MATLAB實現(xiàn)永磁同步電機的控制。 主要參考文獻 [1] 楊玉杰 ,汪仁先 .基于 MATLAB的 SVPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)的仿真 [J].鞍山鋼鐵學(xué)院學(xué)報 ,2021,25(4):245. [2] Joao Onofre Pereira of Extended Constant Power Speed Range of the Permanent Mag Synchronous Machine Driven by Dual Mode Inverter Control[