【摘 要】
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直接转矩控制理论(DTC)是目前交流调频技术中最先进的控制手段,而正弦式永磁同步电机(PMSM)因其卓越的性能而备受业界和消费者的关注。近年来,将PMSM与DTC结合的PMSM-DTC系统
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直接转矩控制理论(DTC)是目前交流调频技术中最先进的控制手段,而正弦式永磁同步电机(PMSM)因其卓越的性能而备受业界和消费者的关注。近年来,将PMSM与DTC结合的PMSM-DTC系统已经成为国内外专家学者研究的焦点。 本课题采用先进的“复合型控制策略”,改进了作为永磁同步电动机伺服系统核心组成部件的“控制器”性能。首先简要叙述永磁同步电机的发展历史和直接转矩控制发展现状,讨论永磁同步电机和异步电机的异同,介绍永磁同步电机的结构,以此建立永磁同步电机的数学模型;接着详细分析直接转矩控制理论,为后续工作奠定了坚实基础;然后在Matlab7.1/Simulink环境下,结合详细的理论分析,建立PMSM-DTC交流伺服驱动仿真系统、自适应模糊控制PI速度调节器和新型磁链转矩控制器,得出仿真结果与对比效果。仿真结果表明:常规PI速度调节器受PMSM时变性和不确定因数的影响,需要多次人工调整来获取良好响应,而自适应模糊控制PI速度调节器克服了以上缺点,能很好地改善PMSM DTC系统速度响应,减少速度振荡和避免超调,提高系统的稳定性能;新型磁链转矩控制器的转矩响应稳定性能大幅度地提高,对减小转矩脉动有很好的效果。最后,基于仿真结果,设计了永磁同步电机伺服系统实际应用的硬件电路和软件系统。
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