永磁電機廣泛應用于自動化,消費電子,醫(yī)療和實驗室設備以及汽車等領域。近年來,電子自動化已經(jīng)對工業(yè)運動系統(tǒng)復雜緊湊的高性能控制架構的發(fā)展產(chǎn)生重大影響,這對于永磁同步電機市場來說是一項重要的貢獻�，F(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）因其具有高效靈活的可編程能力,被認為是最有前途的解決方案。FPGA已經(jīng)成功應用于許多領域,如圖像識別、人工智能以及智能控制領域等。本論文旨在以實現(xiàn)高精度永磁同步電機控制系統(tǒng)為目標,圍繞永磁同步電機原理、永磁同步電機轉(zhuǎn)速電流延遲問題及控制系統(tǒng)PI參數(shù)的整定等對影響永磁同步電機控制精度的因素進行了深入的研究,然后設計了相應的軟硬件,建立了基于FPGA的永磁同步電機轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制的硬件驗證平臺。首先,本論文研究了永磁同步電機數(shù)學模型,并基于空間電壓矢量控制原理對永磁同步電機的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)核心算法部分的坐標系變換等部分進行了的公式推導。其次,為獲得較好的動態(tài)性能,本文在探討了基本粒子群算法原理及不足后,將改進的粒子群算法應用于轉(zhuǎn)速環(huán)PI參數(shù)的整定,并在Simulink環(huán)境中仿真中使用改進粒子群算法對PSMSM空間電壓矢量控制轉(zhuǎn)速環(huán)PI參數(shù)進行整定。通過數(shù)據(jù)對比,驗證了改... 

【文章來源】：東北石油大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

三相PMSM的轉(zhuǎn)子結(jié)構

2 0.0206 0.1013使用表 3-3 中兩組控制參數(shù)重新驗證仿真，電機啟動，穩(wěn)定運行在 100rad/s 后在第 3s 時刻給定轉(zhuǎn)速 500rad/s，并在第 5s 時刻給定轉(zhuǎn)速-500rad/s，給出兩組仿真波形如圖 3-5 所示：圖 3-5 不同 PI 參數(shù)的實際速度響應曲線(左 1、右 2)兩組 PI 控制參數(shù)下 3s 時刻給定轉(zhuǎn)速 500rad/s 時的三相相電壓波形圖如下圖 3-6 所示：

圖 3-7 不同 PI 控制參數(shù)下的三相電流波形圖(左 1、右 2)從圖 3-5 轉(zhuǎn)速響應曲線來看，兩組 PI 參數(shù)下在 3s 時刻給定轉(zhuǎn)速 500rad/s 時以及 6s時刻電機由正轉(zhuǎn)迅速反轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速響應曲線收斂速度快，均無超調(diào)，均取得了非常好的動態(tài)性能。從圖 3-6 和圖 3-7 電壓電流響應曲線來看，3s 突變時，三相電壓電流對稱性好，均能迅速過度，沒有出現(xiàn)震蕩，輸出電壓基波幅值約為 36.12V。由以上結(jié)論可知，兩組 PI 參數(shù)均有非常好的動態(tài)性能表現(xiàn)，但從圖 3-6 和圖 3-7 對比來看，第一組 3s 時刻轉(zhuǎn)速躍變時 C 相電壓電流震蕩更小，性能更為優(yōu)異。3.3 本章小結(jié)本章首先使用多峰值函數(shù)和單峰值評價函數(shù)驗證了改進例子群算法，然后在Simulink 中建立了永磁同步電機轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)仿真模型，并在此基礎上使用 IATE 作為評價函數(shù)，用改進粒子群算法對轉(zhuǎn)速環(huán)參數(shù)進行整定，并對整定結(jié)果進行了分析，實驗表明，使用改進粒子群算法對轉(zhuǎn)速環(huán)進行整定，較傳統(tǒng)整定方法，收斂迅速，取得了非常好的效果。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3385110