本文關鍵詞：基于轉矩脈動優(yōu)化的永磁同步電機直接轉矩控制方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：永磁同步電機具有高效率、高功率密度、高轉矩慣量比等特點,在國民經(jīng)濟中占據(jù)了重要地位。直接轉矩控制(DTC)是繼矢量控制之后又一種高性能電機控制方法,具有優(yōu)異的動態(tài)性能,但永磁同步電動機DTC存在轉矩脈動較大、低速性能不佳的缺點,極大地制約了其發(fā)展與應用。本文以隱極式正弦波永磁同步電動機為研究對象,圍繞直接轉矩控制轉矩脈動優(yōu)化方法展開研究,從DTC理論、實現(xiàn)方案等多角度對永磁同步電機DTC進行了理論分析與仿真驗證。本文主要研究內(nèi)容如下:梳理了國內(nèi)外永磁同步電機DTC研究現(xiàn)狀,介紹了永磁同步電機控制系統(tǒng)分析中常用的坐標變換與永磁同步電機數(shù)學模型。對永磁同步電動機的目前主要使用的DTC理論與實現(xiàn)方案分別進行了歸納、對比。傳統(tǒng)永磁同步電機DTC可采用扇區(qū)細分的方法來降低轉矩脈動,主要有六扇區(qū)、十二扇區(qū)、十八扇區(qū)三種扇區(qū)劃分方案。對比分析了三種扇區(qū)劃分方案下電機磁鏈、轉矩軌跡控制效果的區(qū)別,研究了三種扇區(qū)劃分方案對系統(tǒng)動態(tài)性能與開關損耗的影響。永磁同步電機的SVM-DTC方案中,參考電壓矢量的生成是關鍵。分析了定子電壓矢量控制轉矩角與磁鏈變化的作用特點,對基于轉矩角的SVM-DTC方法進行了研究,該方法分別通過轉矩與磁鏈誤差來求取參考電壓矢量的幅值與相角,并使用交流系統(tǒng)中性能更好的PR控制器代替PI控制器。仿真結果驗證了方法的正確性和有效性。借鑒傳統(tǒng)DTC中使用SVM來降低轉矩脈動的經(jīng)驗,研究了一種基于SVM的永磁同步電機無磁鏈環(huán)DTC方法,該方法根據(jù)無磁鏈環(huán)DTC的特點與要求,求出最佳參考電壓矢量,可進一步減小定子磁鏈幅值,功率因數(shù)更高,具有更小的轉矩脈動。
【關鍵詞】：永磁同步電機 直接轉矩控制 轉矩脈動 無磁鏈環(huán) 空間矢量調(diào)制
【學位授予單位】：上海電機學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM341
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題研究背景與意義11-12
• 1.2 永磁同步電機的主要控制方法與特點12-14
• 1.3 基于轉矩脈動優(yōu)化的永磁同步電機DTC研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 轉矩磁鏈調(diào)節(jié)器與開關表優(yōu)化14-15
• 1.3.2 與空間電壓矢量調(diào)制技術相結合15
• 1.3.3 現(xiàn)代控制理論在DTC中的應用15-16
• 1.3.4 新型無磁鏈環(huán)DTC理論的探索16
• 1.4 論文的主要內(nèi)容與章節(jié)安排16-18
• 第二章 永磁同步電機數(shù)學模型及其DTC理論18-33
• 2.1 永磁同步電機數(shù)學模型18-22
• 2.1.1 常用坐標系與坐標變換18-20
• 2.1.2 永磁同步電動機數(shù)學模型20-22
• 2.2 永磁同步電機DTC理論22-27
• 2.2.1 傳統(tǒng)永磁同步電動機DTC22-24
• 2.2.2 無磁鏈環(huán)永磁同步電機DTC24-27
• 2.3 永磁同步電動機DTC的實現(xiàn)27-32
• 2.3.1 永磁同步電動機DTC系統(tǒng)Bang-Bang控制策略27-29
• 2.3.2 永磁同步電動機DTC系統(tǒng)SVM控制策略29-32
• 2.4 小結32-33
• 第三章 基于扇區(qū)細分的永磁同步電機DTC比較研究33-44
• 3.1 永磁同步電動機DTC電壓矢量的作用與扇區(qū)劃分方案33-37
• 3.1.1 電壓矢量的作用分析33-35
• 3.1.2 三種扇區(qū)劃分方案介紹35-37
• 3.2 基于扇區(qū)細分方案的對比分析37-40
• 3.3 仿真研究40-43
• 3.4 本章小結43-44
• 第四章 基于轉矩角的永磁同步電機SVM-DTC系統(tǒng)44-57
• 4.1 基于轉矩角的SVM-DTC控制策略44-48
• 4.1.1 基于轉矩角的參考電壓生成44-46
• 4.1.2 系統(tǒng)限幅分析46-48
• 4.2 比例諧振控制器特性分析與設計48-52
• 4.3 仿真分析52-56
• 4.4 本章小結56-57
• 第五章 基于SVM的永磁同步電機無磁鏈環(huán)DTC研究57-67
• 5.1 無磁鏈環(huán)DTC定子磁鏈幅值對電機功率因數(shù)的影響分析57-59
• 5.2 SVM參考電壓矢量的生成59-62
• 5.3 仿真分析62-66
• 5.4 本章小結66-67
• 第六章 總結與展望67-69
• 6.1 本文主要工作67
• 6.2 展望67-69
• 參考文獻69-73
• 附錄173-74
• 致謝74-75
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 林斌;孫丹;賀益康;;永磁同步電機直接轉矩控制高速運行范圍拓寬[J];電機與控制學報;2014年09期

2 王哲;王明彥;郭r

本文編號：406115