永磁同步电机驱动系统的转速控制器优化设计
永磁同步电机驱动系统的转速控制器优化设计(任务书,开题报告,外文翻译,论文17000字)
摘 要
永磁同步电机(PMSM)因其功率密度大，效率高、体积小等优良特性，在电力传动系统中的应用越来越广泛。高性能的永磁电机控制技术已成为电机驱动控制领域的研究热点。本文首先概述了直接转矩控制的基本原理和控制结构，分析了永磁同步电机直接转矩控制系统转速PI控制器参数整定方法。针对永磁同步电机驱动系统转速控制存在的积分饱和现象，研究了一种积分衰减抗饱和转速控制方法，以提高PMSM的转速控制性能。在此基础上，采用MATLAB/SIMULINK建立了永磁同步电机驱动系统的仿真模型，对采用该抗饱和控制器的永磁同步电机直接转矩控制驱动系统进行了仿真。仿真结果表明，这种新型的抗饱和转速控制方法能有效改善电机驱动系统的动态性能，其控制效果优于传统的PI控制方案。
关键词：永磁同步电机 直接转矩控制 参数整定 抗饱和
Abstract
PMSM is widely used in power transmission system because of its high power density, high efficiency and small volume. High performance permanent magnet motor control technology has become a hot topic in the field of motor drive control. This paper first summarizes the basic principle and control structure of DTC, and analyzes the parameter tunning method of PI controller of DTC system of permanent magnet synchronous motor. In order to improve PMSM's speed control performance, an integral attenuation anti-saturation speed control method is studied to solve the integral saturation phenomenon in PMSM drive system speed control. On this basis, using MATLAB/SIMULINK simulation model of permanent magnet synchronous motor drive system is established, on the saturated controller adopts the DTC of permanent magnet synchronous motor drive system are simulated. The simulation results show that this new anti-windup speed control method can effectively improve the dynamic performance of the motor drive system, and its control effect is better than the traditional PI control scheme.
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Key words: Permanent magnet synchronous motor; DTC; parameter tuning; Anti-windup.
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目 录
摘 要 II
Abstract III
目 录 IV
第一章 绪 论 1
1.1课题背景 1
1.1.1电机分类和永磁同步电机定义 1
1.1.2 永磁同步电机驱动系统的优势 2
1.2 永磁同步电机驱动系统的发展 2
1.2.1永磁同步电机的发展简述 2
1.2.2 永磁同步电机实际应用 3
1.2.3 永磁同步电机驱动系统的发展历程 3
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1.3 PI控制器 4
1.3.1 PI控制器原理介绍 4
1.3.2 PI控制器的参数整定 4
1.4 课题研究现状与分析 5
1.4.1 课题研究现状 5
1.4.2 研究现状的分析 6
1.5 课题研究的目标和要求 6
1.6 课题研究的内容及章节安排 7
第二章 PMSM的原理及数学模型 8
2.1 PMSM的结构、作用及特点 8
2.1.1 PMSM的基本结构 8
2.1.2 PMSM的种类 8
2.1.3 永磁同步电机的特点 9
2.2 PMSM工作原理简介 10
2.3 PMSM相关数学模型 10
2.3.1 以两相静止坐标系为基础的数学模型 11
2.3.2 以dq坐标系为基础的数学模型 12
2.4 PMSM直接转矩控制策略概述 13
2.4.1直接转矩控制策略的技术优势 13
2.4.2直接转矩控制相关理论 14
2.5 本章小结 15
第三章 永磁同步电机驱动系统控制器参数整定 16
3.1 基于模型下永磁同步电机驱动系统控制器参数整定方法 16
3.2 本章小结 18
第四章 永磁同步电机驱动系统PI控制器抗饱和研究 19
4.1PI控制器中Windup现象分析 19
4.1.1 Windup现象产生的机理和影响 19
4.1.2 PI控制系统抗饱和思路 21
4.2 传统的Anti-Windup控制器 22
4.2.1 条件积分Anti-Windup控制器 22
4.2.2回溯计算方法 22
4.3积分衰减Anti-Windup转速PI控制器设计 23
4.3.1 积分衰减方案工作原理 23
4.3.2 系统稳定性分析 24
4.4 本章小结 26
第五章 仿真结果分析 27
5.1三种方案的仿真波形分析 27
5.2 实验结果分析 31
5.3 本章小结 31 [资料来源：Doc163.com]
第六章 总结与展望 32
参考文献 33
致 谢 36