基于空间矢量调制的永磁同步电机直接转矩控制策略研究开题报告

 2020-02-18 07:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1研究意义

永磁同步电机(pmsm)具备体积小、结构简单、重量轻、效率高、转矩惯量比大等优点。和直流电机相比,其没有直流电机的电刷和换向器,因而避免了由此带来的一系列问题。和异步电机相比,pmsm不需要励磁电流,因而功率因数高,且定子电阻产生的有功损耗小,同时转子参数可测,控制性能更好。相比普通同步电机,永磁同步电机省去了励磁装置,简化了系统结构,提高了效率。采用矢量控制或者直接转矩控制等先进控制算法的永磁同步电机系统能够实现高精度大范围的调速或定位控制,并且其动态性能良好,因此,永磁同步电机在各个领域得到了越来越广泛的应用[1-3]。。

然而,自直接转矩控制技术诞生以来,很长一段时间内只限于在异步电机中的应用,由于零矢量在永磁同步电机中作用效果与异步电机不一样,甚至很多人断言直接转矩控制不适用于永磁同步电机。直到1996年英国的frenchc和acamley p发表了关于永磁同步电机直接转矩控制的论文,1997年由 zhongl、rahmanmf 和胡育文教授等人提出永磁同步电机直接转矩控制方案,初步确立了永磁同步电 机直接转矩控制策略的理论基础。自此,直接转矩控制在永磁同步电机中的应用成了众多科研人员的研究热点,但还存在着转矩脉动严重、开关频率不稳定、低速性能不好的问题。为了从根本上减小直接转矩控制的转矩脉动,由 habetler 于 1991 年首先提出的基于空间矢量的直接转矩控制,并应用于异步电机中,近年来,其在永磁同步电机中的应用得到广泛关注。svm-dtc 采用 pi 调节器代替滞环比较器,采用空间矢量调制技术获得任意电压矢量,从根本上克服了 bang-bang 控制的缺点,提高了直接转矩控制的性能[4],因此对基于空间矢量调制的永磁同步电机的新型直接转矩控制策略进行研究显得尤为必要。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1研究目标

设计了一种基于参考空间电压矢量调制的直接转矩控制,用pi调节器模块代替了传统直接转矩控制中的滞环控制器,用空间电压矢量调制模块代替了传统直接转矩控制中的开关表,根据磁链和转矩偏差准确选择有效电压矢量及其作用时间,减小电机转矩脉动,并提高电机的控制性能。

2.2研究内容

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3. 研究计划与安排


第 1 周 撰写并完成开题报告,无错字、别字,格式规范;
第 2 周 修改、完善开题报告,进行开题答辩,主要对研究意义(1-3 句话)、
目标(1-3 句话)、内容(1-3 句话)、技术路线,重点就技术路线中
主电路框图、控制电路框图进行讲解;
第 3 周 撰写毕业设计论文目录,需要获得指导老师认可;
第 4 周 深化、细化技术方案 内容,搜索并理解相应;
第 5-7 周 根据理论,采用 Matlab 搭建模块进行仿真理论;
第 8-10 周 仿真结果优劣进行具体分析,提出改进思路和办法,针对研究目标、
内容进一步细化课设内容;
第 11-14 周 根据论文目录撰写正文,内容层次清楚,格式规范;
第 15 周 修改、完善论文;
第 16 周 打印论文,准备答辩

4. 参考文献(12篇以上)

[1].杨书生,钟宜生.永磁同步电动机伺服系统转速环控制策略综述[j].电气传动,2006,36(2):3-7.

[2].潘言全.直接转矩控制的发展与研究现状[j],黑龙江科技信息,2010,13(36):106.

[3].bin wu. 大功率变频器及其交流传动[m],北京:机械工业出版社,2005,116-136.

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