基于反推控制的永磁同步电动机调速系统仿真研究

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1、摘要在本系统中，为达到全数字控制的目的，满足永磁同步电动机矢量变换控制算法的大运算量和快速性的要求，在数字电机控制专用DSP芯片确S320乙F2407A的基础上，以永磁同步电动机为研究对象，对其控制器进行了系统的研究与设计。主要讨论了速度环和电流环的控制方法，介绍了一种非线性反推式控制策略，设计了电流反推控制器和速度反推控制器，而且运用MATLAB／SIMULINK建立永磁同步电动机矢量控制系统仿真模型，并进行了控制仿真研究。最后介绍了该系统的硬件设计与实现，并开发了相应的软件。仿真结果表明：波形符合理论分析，系统能平稳运行，具有较好的静、动

2、态特性，证明了控制方案在永磁同步电动机调速系统中的有效性，具有实际的可行性，为进一步的实际研究奠定理论基础。关键词：永磁同步电动机；反推式控制；矢量控制；数字信号处理器。AbstractInthissystem．toachievethegoal--theentirenumericalcontrolandsatisfybigoperandandtherapidrequestofpermanentmagnetismsynchronousmotorvectortransformationconnolalgorithm，thisarticletake

3、spermanentmagnetismsynchronousmotorastheresearchobjeet．andconductsthesystematicalresearchanddesigntoitscontrolleronthebasisofdigitalelectricalmachinerycontrolspecial-purposeDSPchipTMS320LF2407A．ItmainlydiSCUSSeStheeontrolmethodofthespeedringandtheelectriccurrentlinkproposin

4、gonekindofnon—linearitybacksteppingcontrolstrategy．Itdesignstheelectriccurrentbacksteppingcontrollerandthespeedbaeksteppingcontroller．MoreoveritutilizesMATLAB／TheSIMULn4Ktoestablishthesimulationmodelofpermanentmagnetismsynchronousmotorvectorcontrolsystem．andconductsthecontr

5、olsimulationresearch．Finallyitintroducesthehardwaredesignandrealizationofthissystem，anddevelopesthecorrespondingsoftware．砧esimulationresultindicaresthattheprofileconformstothetheoreticalanalysis，thesystemCanmovesteadilyandithasgoodstaticanddynamiccharacteristics．Sothesimulm

6、ionresultprovesthevalidityandtheactualfeasibilityofthecontrolplaninpermanentmagnetismsynchronousmotorspeed-adjustsystem．Inaddition,thesimulationresult1aystherationaleforthefurtheractualresearch．Keyword：Permanentmagnetismsynchronousmotor；backsteppingcontrol；vectorcontrol；dig

7、italsignalprocessor．辽宁工程技术大学硕士学位论文1绪论1．1永磁同步电动机调速系统的发展概况与趋势1．1．1永磁同步电动机调速系统的发展概况电气传动系统是由控制部分、功率部分和电动机三大要素组成的一个有机整体。各部分之间的不同组合，可构成多种多样的电气传动系统。虽然调速传动从电流型式上分为直流调速和交流调速两大类，但在交流调速中，异步电动机调速系统和同步电动机调速系统已发展成为占有相当比例的两类调速系统，目前己形成直流电动机、异步电动机、永磁同步电动机三大类调速系统⋯【2】【31。自70年代以来，科学技术的发展极大地推动了

8、永磁同步电动机的发展和应用，主要的原因有[4115】【61：1)高性能永磁材料的发展2)新型电力电子技术器件和脉宽调制(PWM)技术应用3)电子技术和控制理论的发展