永磁同步电机的建模与仿真

摘 要

    相比于传统使用的电机，永磁同步电机（PMSM）以其简单、效率高、调速范围宽等优点，广泛应用与机械加工，航空航天和电力牵引等领域，而永磁同步电机的直接转矩控制技术是继矢量控制之后又一种高性能控制技术。它摈弃了矢量控制的解耦思想，直接对电机的定子磁链和转矩进行控制，具有结构简单，控制直接，动态响应快的特点，所以对永磁同步电机进行控制调速方面的研究有着相当重要的意义。由于电机在运行过程中会受到一些扰动，使电机的转速偏离原来的额定转速，本文将针对永磁同步电机自身的结构特点，通过在对他数学模型的分析基础上，我们把电机的转动速度偏差e和转动速度偏差变化率de/dt作为是输入的变量，利用Matlab Simulink模块建立了系统的仿真模型，来使得系统自动调节电机的转速使其保持在额定转速。

本文通过分别对经典PI控制调速系统和模糊PI控制调速系统进行了详细的仿真实验分析对比。从仿真的分析结果可以看出，使用模糊智能的PI控制调速系统不仅具有响应速度的迅速、无超调量、抗扰性能好、能更好地提高永磁同步电机的调速系统的动态和静态特性，而且还在非线性因素对系统的干扰方面具有一定的抑制作用。

关键词  永磁同步电机；模糊PI控制；逆变电路；

目录

摘要I

AbstractII

第1章 引言1

1.1 课题的目的和意义1

1.2永磁同步电机国内外现状及水平1

1.3永磁同步电机的应用前景2

第2章 永磁同步电机系统原理4

2.1 永磁同步电机基本组成5

2.2 永磁同步电机的工作原理6

第3章 永磁同步电机控制调速方法8

3.1 永磁同步电机控制系统的数学模型8

3.2 经典PI控制调速原理11

3.3 模糊PI控制调速原理12

第4章 Matlab建模与仿真设计15

4.1 matlab软件介绍20

4.2控制系统的仿真模型25

总结26

参考文献27

致谢28