【摘 要】
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进入二十一世纪以来,以矢量控制为核心的永磁同步电机调速系统高速发展。在许多高科技应用领域,永磁同步电机调速系统已取代传统电机调速系统。“十一五”规划中把推广高效节
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进入二十一世纪以来,以矢量控制为核心的永磁同步电机调速系统高速发展。在许多高科技应用领域,永磁同步电机调速系统已取代传统电机调速系统。“十一五”规划中把推广高效节能电机作为节能减排的一项重大举措,其中以第三代稀土材料钕铁硼为主的永磁电机的节电率可达15%以上,提高高效永磁电机的使用率,研发更高效的永磁电机,大力推广永磁电机调速等先进的电机调速系统意义重大。本文就是在这背景下,进行的研究设计。本设计首先介绍了永磁同步电机(PMSM)的一些基本情况及发展趋势,又对PMSM控制系统及其发展进行了较为详细的介绍,认识到PMSM矢量控制系统的优越性及广阔的发展前景。然后介绍了PMSM三种基本的结构及其特点,最后建立了其数学模型。其次分析了矢量控制技术的基本思想,总结了PMSM矢量控制系统最为常用的三种控制策略及各自的优劣,在矢量控制的基础上进行了双闭环控制系统的设计：在对比传统ACR基础上,设计了电压前馈型ACR；在对比传统PI控制器的基础上,设计了模糊PI控制器应用于ASR上,接着又着重介绍了SVPWM调制技术具备的优点及基本原理,并对每个模块进行了仿真设计。再次,搭设了以TMS320F28335为中心的实验平台,该平台主要包括两部分,即硬件设计和软件开发。在硬件设计中主要设计了电源、驱动功率、控制,采样、保护和编码器六个电路模块。在软件开发中,首先对转子初始位置检测的相关理论进行了分析,并提出了本设计所使用的确定转子位置方法,接着进行了程序设计。最后,在Simulink上搭建系统仿真模型,分别用模糊PI控制器和传统PI控制器应用于ASR上,进行对比仿真分析,结果证明系统使用模糊PI控制器响应速度快,抗干扰能力强,稳定性更好。在理论及仿真基础上编写了控制程序进行了实验验证,实验结果证明了理论的可行性。
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