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《基于svpwm永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)建模與仿真》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)基于SVPWM的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)建模與仿真董圣英1’2，孫淑紅1(1．德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東德州253034；2．山東大學(xué)，山東濟(jì)南250061)摘要：針對永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模型非線性從而導(dǎo)致難以控制的問題，在分析永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和SVPWM算法的基礎(chǔ)上，利用Matlab／Simulink設(shè)計了一種基于SVPWM的永磁同步電機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)新模型，給出各子模塊的具體設(shè)計模型。對“積分斜率法”產(chǎn)生三角波脈沖的方法進(jìn)行了改進(jìn)，最后對整個系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實驗。仿真結(jié)果驗證了該模型的正確性和有效性，為實際PMSM控制系統(tǒng)的設(shè)計提供了參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：矢量控制；永磁同步電機(jī)；雙
2、環(huán)控制系統(tǒng)；積分斜率法中圖分類號：TN919—34文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004—373X(2010)18—0188—04ModelingandSimulationofPMSMControlSystemBasedonSVPWMDONGSheng-yin91”．SUNShu—hon91(1．DezhouVocationalandTechnicalcollege，Dezhou253034，China2．ShandongUniversity，Jinan250061，China)Abstract：SincethecomplexconfigurationofPMSMwithmodelnonli
3、nearityandcontroldifficulty，themathematicalmodelofthePMSMandthealgorithmofSVPWMareanalyzed，anewmodelofPSMSdouble-loopcontrolsystembasedonSVPWMisdesignedwithMATI。AB／Simulink，andtheconcretedesignmodelofeachSUb-moduleisgiven．Amodifiedmethodofintegral—slopforproducingthetrianglepulseisproposed．Thesi
4、mulationexperimentsforthewholesystemarecarriedout．Theeffective-nessandcorrectnessofthemodelareverifiedbythesimulationresults．Therefore，ausefulrefer—enceandbasisareofferedfortheactualdesignofPSMScontrolsystem．Keywords；vectorcontrol；PMSM；double-loopcontrolsystem；methodofintegral—slop0引言永磁同步電動機(jī)(PMS
5、M)采用高能永磁體為轉(zhuǎn)子，具有體積小、效率高、損耗小等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于高精度數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人等控制領(lǐng)域，而且PMSM轉(zhuǎn)差為零的特點使其更適合于矢量控制[1]。在此介紹了SVPWM的基本原理及算法，并在Matlab／Simulink環(huán)境下詳細(xì)介紹了SVPWM的實現(xiàn)方法，最后結(jié)合永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)給出了仿真實驗結(jié)果。l永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型在d，q坐標(biāo)系下，永磁同步電機(jī)定子電壓數(shù)學(xué)模型為：Ud=腫d一∞，‰+Ria式中：Ua，U。分別為d，q軸的電壓分量；咖，如分別為d，q軸的磁鏈；∞，為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角速度；R為定子電阻；i。，i。分別為d，q軸定子電流；P為電機(jī)極對數(shù)。d，q軸定子磁
6、鏈方程式為：咖=Laia+驢，，也=L。i。收稿日期：2010—05—07188式中：k，L。分別為定子直軸和交軸電感；咖為轉(zhuǎn)子永磁體磁鏈。電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式為：M=p(i。如一id≯。)2SVPWM控制算法空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)是以電機(jī)在輸入三相正弦電壓時所產(chǎn)生的圓形旋轉(zhuǎn)磁場為目標(biāo)，通過控制逆變器的開關(guān)模式，使輸出的電壓空間矢量產(chǎn)生的實際磁場去逼近圓形磁場，并根據(jù)兩者的比較結(jié)果來決定逆變器的開關(guān)狀態(tài)，產(chǎn)生PWM波形[2]。由三相逆變器對PMSM供電時，定子電壓由逆變器輸出的電壓空間矢量決定。逆變器可以輸出8個電壓空間矢量，如圖1所示，其中6個非零矢量按每區(qū)60。將整個空間分成6個
7、扇區(qū)，每個矢量的長度為2U。。／3，(000)和(111)兩個狀態(tài)矢量為零矢量，其長度為零。由于逆變器產(chǎn)生的電壓矢量數(shù)目有限，不能產(chǎn)生角度連續(xù)變化的電壓空間矢量，因此為了使逆變器輸出的電壓矢量接近圓形，可通過基本電壓空間矢量的線性組合，來獲得更多的開關(guān)狀態(tài)[3]。以第Ⅲ扇區(qū)為例，假設(shè)任意電萬方數(shù)據(jù)壓矢量u，位于Ⅲ扇區(qū)，則u，可由相鄰矢量U4，【，。和零矢量u。(【，，)組合而成。根據(jù)伏秒平衡原則可得[4]：T，u，=?。甎4+T。U6+丁jUo
