文档介绍：分类号学号 M200971116
学校代码 10487 密级
硕士学位论文
内置式永磁同步电机控制系统研究
学位申请人: 蔡军
学科专业: 电机与电器
指导教师: 万山明副教授
答辩日期: 2012 年 1 月 6 日
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree for the Master of Engineering
Research on the Interior Permanent
Synchronous Motor Control System
Candidate: Cai Jun
Major: Electric machinery & apparatus
Supervisor: Assoc. Prof. Wan Shanming
Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074,
January, 2012
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作
及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不
包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做
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学位论文作者签名:
日期: 年月日
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本论文属于
不保密□。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着工业自动化技术的需求,交流伺服驱动技术有了长足的发展。近年来,永磁
材料、半导体产业、微处理器芯片和电力电子元器件都有了革命性的技术进步。永磁
电机在业界显示出其竞争优势。其中内置式永磁同步电机具有功率密度高,低噪声,
高可靠,低日常维护等优点。因此本文主要研究内置式永磁同步电机的控制系统。
本文首先对永磁电机本体及其控制系统进行了概述,介绍了内置式永磁同步电机
的性能优势,并对永磁电机控制策略进行了分类比较。然后对三相静止 ABC 坐标系、
两相静止坐标系αβ 0 、旋转 dq0 坐标系变换进行了描述。利用上述基本知识推导内置
式永磁同步电机在旋转 dq0 坐标系下的数学方程,建立内置式永磁同步电机数学模型。
系统分析空间电压脉冲宽度调制(SVPWM)技术,对过调制技术进行了详细分析。对内
置式永磁同步电机的控制策略进行了总结,推导内置式永磁同步电机 MTPA 控制公
式,分析 MTPA 曲线的渐进线。分析电机参数对电机弱磁控制性能的影响,分析电机
交直轴电感参数对永磁电机弱磁控制的影响。对内置式永磁同步电机电流环、速度环
的 PI 整定进行分析,推导基于频域的 PI 计算方法,提出了一种新的弱磁控制技术,
实现电机 15000rpm 的高转速运行。介绍系统软硬件设计和 PC 上位机程序设计,对实
验结果进行分析。
构建整个实验平台,通过实验验证了提出的控制策略的可行性。良好实现了内置
式永磁同步电机高转速驱动。
关键词:内置式永磁同步电机最大转矩电流比空间电压脉冲调制过调制技术弱
磁控制 PI整定
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
With the demand for industrial automation technology, AC servo drive technology has
made great progress. In recent years, ic materials, semiconductor, electronic
components and power microprocessor chi