【正文】 more practical significance. This paper takes the vector control algorithm of motor as the theoretical foundation. First,it studies the PMSM’s posing principle and mathematical model, then analyses the basic principle and control strategy of vector control, and discusses the feasibility for the vector control system of PMSM, and then it makes a detailed treatise on SVPWM technique to drive the motor with frequency conversion. At the stage of actual designing and establishing for the control system , the paper introduces the main electric circuit of control system, including the power driving circuit, the power supply circuit and the sensor circuit etc., then it describes the main program flow of software system, and the points introduced are the interruption’s flow of system, the generation and output of SVPWM, the starting and position fixing algorithm of motor and PI adjustment with software implementation, in the last it shows the total software program flow for vector control system of PMSM. At the last part of paper, it takes an overall debugging for the control system, and measures many outputting and adjusting process wave forms and then it makes an analysis and evaluation on the performance of system. The control system succeeds to carry out the vector control algorithm on PMSM, and it can exhibits speed and torque response well. The system has a high adjusting precision and circulates stably, so it achieves the expectative effect basically. Key Words: PMSM。 在控制系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)與搭建階段，課題介紹了控制系統(tǒng)的主要電路，包括功率驅(qū)動(dòng)電路，供 電電路與電源電路以及傳感器電路等等，在系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，描述了軟件系統(tǒng)主要部分的程序流程，重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)的中斷流程， SVPWM 的生成與輸出，電機(jī)的啟動(dòng)與定位的 PI 算法和調(diào)節(jié)算法的軟件實(shí)現(xiàn)，最后給出了永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)的總體程序流程。而永磁同步電機(jī)因其自身優(yōu)良的特性，逐漸成為了工業(yè)控制中電機(jī)伺服系統(tǒng)中的主流電機(jī)，因此研究設(shè)計(jì)出能夠適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)控制要求的永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)有著越來越重要的意義。 交流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 基于 Matlab/Simulink 的永磁同步 電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 學(xué) 院： 年 級： 班 級： 電 姓 名： 學(xué) 號： I 基于 Matlab/Simulink 的永磁同步電機(jī)矢量控制 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 Simulation and Design on the Vector Control System of PMSM Based on Matlab/Simulink 摘要 在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，電機(jī)及其控制系統(tǒng)占有著舉足輕重的地位。具有更高的運(yùn)行精度，更大的調(diào)速范圍，更短的調(diào)節(jié)時(shí)間的電機(jī)控制系統(tǒng)的開 發(fā)是現(xiàn)代化工業(yè)控制領(lǐng)域的熱門研究方向。 本課題以電機(jī)的矢量控制算法為理論基礎(chǔ)，研究了永磁同步電機(jī)的組成原理和數(shù)學(xué)模型，分析了電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)的基本原理與控制策略，論述了永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的可行性，之后對電機(jī)的變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù) SVPWM 作了比較詳盡的論述。 在課題的最后，對控制系統(tǒng)做了比較全面的運(yùn)行仿真，測量了電機(jī)控制系統(tǒng)的輸出波形和調(diào)整過程波形，對系統(tǒng)的性能做出了分析與評價(jià)，控制系統(tǒng)在經(jīng)過調(diào)試以后，成功實(shí)現(xiàn)了電機(jī)矢量控制算法，有著良好的轉(zhuǎn)矩與速度響應(yīng)，調(diào)整精度高，運(yùn)行比較穩(wěn)定，基本達(dá)到了課題預(yù)期的效果。 vector control system。 Matlab/Simulink 目錄 摘要 ........................................................................................................................... I Abstract...................................................................................................................II 1 緒論 ...................................................................................................................... 1 電機(jī)現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展概況 ..................................................................... 1 同步電機(jī)的分類與特點(diǎn) ................................................................................ 2 同步電機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng) ............................................................................ 4 現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展 ............................................................................ 6 PWM 技術(shù)的應(yīng)用 ........................................................................................ 7 本論文的研究背景與主要內(nèi)容 ..................................................................... 8 2 永磁同步電機(jī)的原理與數(shù)學(xué)模型 .......................................................................... 10 永磁同步電機(jī)組成與原理 .......................................................................... 10 永磁同步電機(jī)的 數(shù)學(xué)模型 .......................................................................... 12 3 永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)原理與實(shí)現(xiàn) ................................................................ 15 電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的基本思想 ................................................................... 15 電機(jī)矢量控制中的坐標(biāo)變換 ....................................................................... 15 矢量控制系統(tǒng)中的三種坐標(biāo)系 ......................................................... 15 三相定子坐標(biāo)系與兩相定子坐標(biāo)系變換 (3s2s) ................................. 17 兩相定子坐標(biāo)系與兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系變換 (2s2r) ................................. 18 兩相定子 坐標(biāo)系與兩相轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的變換（ 2t2s） .................. 19 電壓空間矢量 的實(shí)現(xiàn) ................................................................................. 20 4 永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制仿真 .......................................................................... 24 仿真軟件 ................................................................................................... 24 仿真模型 ................................................................................................... 24 定子電流轉(zhuǎn)換模塊 .......................................................................... 25 定子電壓轉(zhuǎn)換模塊 .......................................................................... 25 定子磁鏈計(jì)算模塊 .......................................................................... 26 電磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊 .......................................................................... 26 磁鏈位置判斷模塊 .......................................................................... 26 開關(guān)表模塊 ..................................................................................... 27 仿真結(jié)果分析 ............................................................................................ 27 5 結(jié)論 .................................................................................................................... 30 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 31 基于 Matlab/Simulink 的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 1 1 緒論 電機(jī)現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展概況 電機(jī)現(xiàn)代控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高性能伺服驅(qū)動(dòng)的核心技術(shù)，也是先進(jìn)的工業(yè)控制技術(shù)最具代表性的標(biāo)志之一。但是，隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，直流拖動(dòng)的薄弱環(huán)節(jié)逐步顯示出來。但是由于當(dāng)時(shí)電力電子元件的性能所限，交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)的研究，然而進(jìn)展緩慢。目前，交流調(diào)速已進(jìn)入逐步替代直流調(diào)速的時(shí)代。為了改善功率因數(shù)，同步電動(dòng) 機(jī)誕生并開始得到發(fā)展的應(yīng)用，這也是同步電動(dòng)機(jī)最初得到人們重視的主要原因之一。特斯拉的專利研制出第一臺(tái)交流同步電機(jī)，此后的 100 多年，交流同步電機(jī)以其效率高、功率因數(shù)高且可以調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械傳動(dòng)，特別是大功率傳動(dòng)中廣泛應(yīng)用。