【摘 要】
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本论文以正弦波驱动三相交流永磁同步电机(PMSM)为研究对象,利用仿真及数字控制实验两种方法对永磁同步电机直接转矩控制技术(DTC)进行了研究。运用MatLab/SimuLink 工具对控
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本论文以正弦波驱动三相交流永磁同步电机(PMSM)为研究对象,利用仿真及数字控制实验两种方法对永磁同步电机直接转矩控制技术(DTC)进行了研究。运用MatLab/SimuLink 工具对控制系统进行了建模及仿真实验,基于DSP及IPM构建了控制系统实验平台,并进行了相关实验,给出了与理论分析一致的仿真及实验结果。 论文首先对永磁同步电机结构及特点进行了分析,继而给出了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型:深入探讨了直接转矩控制在永磁同步电机上的应用理论基础,分析了电压矢量对电磁转矩和电机磁链的控制作用;在此基础上给出了永磁同步电机直接转矩控制原理结构框图;比较传统直接转矩控制的缺陷,提出了一种基于新型区域电压矢量表的永磁同步电机直接转矩控制策略,给出了转矩和磁链协调可控的调制算法,理论分析和仿真实验结果表明,该方法大大改善了直接转矩控制中低速转矩脉动的问题,提高了控制精度,保持了良好的转矩动态响应。 基于直接转矩控制理论分析和永磁同步电机直接转矩控制结构框图,借助MarLab/SimuLink工具,对永磁同步电机直接转矩控制系统各环节进行了仿真建模:实现了永磁同步电机直接转矩开环和闭环控制仿真实验,得到了与理论分析一致的仿真实验结果;基于直接转矩控制快速动态响应的特点,成功应用该控制系统进行风轮模拟仿真实验,获得了理想的风力特性输出曲线。 在仿真实验的基础上,合理划分控制系统各功能模块,基于DSP TMS320LF2407A及IPM PM30CSJ060设计搭建了永磁同步电机控制系统实验平台,在该实验平台上实现了TYB300-4型三相永磁同步电机SPWM、SVPWM、DTC算法的开环控制实验,获得了与仿真一致的实验结果。
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