文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
永磁同步电机滑模变结构系统的动态性能研究
姓名:胡强晖
申请学位级别:硕士
专业:电机与电器
指导教师:胡勤丰
2011-01
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
随着科技的发展和成本的下降,永磁同步电机在现代交流伺服系统如:雷达伺服控制、机
器人、数控机床、空调拖动等领域得到了越来越多的应用。因此,如何提高永磁同步电机伺服
系统的动态性能一直是研究的热点。本论文的主要工作就是将滑模变结构控制和永磁同步电机
相结合,应用滑模变结构控制的独特优点来提高整个伺服系统的动态性和鲁棒性。文章的主要
内容如下:
首先,本文介绍了交流伺服系统和滑模变结构控制理论的发展历程,以及它们的应用。然
后详细地介绍了永磁同步电机的数学模型、空间矢量脉宽调制和滑模变结构控制器的设计。
其次,在 Matlab/Simlink 中建立了采用转子磁链定向 i d = 0 的矢量控制和空间矢量脉宽调
制相结合的调速系统模型。对其中的控制器分别采用传统的 PID 调节和滑模变结构控制器进行
对比并分析了两者之间的区别和联系,在理论上验证了分析的正确性。
再次,在搭建完的硬件和软件平台基础上分别对伺服系统采用 PID 调节和滑模变结构控制
进行实验,并对位置伺服采用双环的滑模变结构控制和采用三环 PI 控制进行了对比。
最后,对实验结果进行了分析,表明运用滑模变结构控制在一定程度上可以提高整个伺服
系统的动态性和鲁棒性,验证了上述理论和仿真的正确性。

关键词:永磁同步电机,滑模变结构控制,伺服系统,动态性,鲁棒性
I
永磁同步电机滑模变结构系统的动态性能研究
ABSTRACT
In the modern AC servo system, permanent synchronous motor servo has been more and
more applications in the control radar、C machine tools、air conditioners drag and other
fields with the development of technology and cost reduction . So how to improve the permanent
synchronous motor servo system performance has been the focus of the study. The main work
of this thesis is sliding mode control and the permanent synchronous motor, using the
advantages of sliding mode to improve the dynamic and robust of servo system. The main contents of
the article are as follows:
First, this paper introduces the AC servo system and sliding model variable structure control for
the development of the theory, as well as their application. Then, detailed introduces the mathematical
model of permanent synchronous motor, apace vector PWM and sliding mode variable
structure controller design.
Secondly, In Matlab / Simulink, the system model is created using rotor flux oriented vector
control and the phase space vector pulse width modulation. The controller used the traditional PID
and sliding model variable structure controller, compares and analyses the differences between the
difference and relationship. Theoretically pro