【摘 要】
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永磁同步电机具有结构简单、效率高、调速性能好等一系列优点，在可靠性、低噪声、低振动以及高转矩密度等方面都有明显的优势，因而广泛应用于工业控制及传动结构。近年来日益突
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永磁同步电机具有结构简单、效率高、调速性能好等一系列优点，在可靠性、低噪声、低振动以及高转矩密度等方面都有明显的优势，因而广泛应用于工业控制及传动结构。近年来日益突出的能源问题和环境问题促使电动汽车迎来了飞速发展的时代，作为新能源汽车的核心部件驱动电机的研究具有极其深远的意义。 论文从电机的基本电磁结构分析了不同永磁电机的性能特点，用“场路耦合”的方法对磁路特性进行分析。针对永磁同步电机控制系统具有强耦合性的特点，根据坐标变换及矢量控制原理对永磁同步电机的基本数学模型进行推导，并对旋转坐标系下的交、直轴电感、转矩、效率等进行分析，为后续的设计分析作理论铺垫。 选择合适的定转子结构尺寸、永磁体尺寸、永磁体材料选择、定子绕组及定子冲片，设计了一台30KW永磁同步电机，并使用有限元分析软件对电机内部的磁场分布及转矩特性进行验证分析。针对目前电机设计手工计算工作量大及计算繁琐的问题，使用VB完成电机电磁计算软件的设计，通过VB脚本调用Maxwell Ansoft进行自动化建模及仿真。选择影响电机空载气隙磁场分布、齿槽转矩及功率密度影响较大的参数进行对比仿真分析，针对性的提出内置式永磁同步电机减少转矩脉动的一些措施。 永磁同步电机控制系统仿真部分从数学模型角度分析时传统PID整定的Kp，Ki及Kd的取值方式，采用简化等效的方式，给出了根据开环截止频率和电机电阻、电感、转动惯量及摩擦系数计算电流环和速度环Kp、Ki的取值方法。同时使用MATLAB Simulink建立传统PID及模糊PID控制下的电机双闭环控制模型，分析了传统PID的调节方式并对比模糊PID的调节效果。最后阐述永磁同步电机控制系统的硬件电路搭建及软件设计，使用DSP2812完成电路实现及实验分析。
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