交流永磁电机的控制仿真研究

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进入90年代以来,随着永磁材料性能的不断提高和完善,特别是钕铁硼永磁的热稳定性和耐腐蚀性的改善,加上永磁电机研究开发经验的逐步成熟,永磁电机在国防、工农业生产和日常生活等方面获得越来越广泛的应用。根据交流永磁电机驱动电流波形的不同,可分为两类:一类是永磁无刷直流电机,一类是永磁同步电机。本文研究了这两类电机的控制策略,为更好地对调速系统的各模块提供正确的设计参数,利用Matlab/Simulink工具搭建系统仿真模型并做结果分析,为实际系统的设计提供充分的理论依据以及实验数据的参考。针对永磁无刷直流电机,首先从电机的结构和工作原理出发,根据基本方程建立了无刷直流电机的数学模型,并主要对转速环和电流环的两个调节器进行设计,最终由整个控制系统得到仿真结果波形。永磁同步电机的控制系统采用联合仿真方式,省略由数学表达式构建的电机本体,将电磁分析软件中的电机模型导入控制仿真软件中,此时电机的模型需考虑参数的变化,故更接近于实际电机,提高仿真的准确度。通过比较各种矢量控制方法的优缺点,确定采用最常用且最成熟的id0控制,对各个功能模块的合理设计,最终构建永磁同步电机矢量双闭环控制系统的联合仿真模型,得出仿真结果,并对结果进行分析。
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