1、第27卷第1期2009年1月吉林大学学报(信息科学版)Journal of Jilin University(Information Science Edition)V0127 No1Jan2009文章编号：16715896(2009)oi43017-06MATLABSIMULINK永磁同步电机矢量控制系统仿真王春民1，嵇艳鞠1，栾 卉1，张智恩2(1吉林大学仪器科学与电气：程学院，长春130061；2北京环境特性研究所，北京100854)摘要：永磁同步电机矢量控制系统在工业控制、医疗等众多领域具有广泛的应用前景。基于MATLABSIMU-LINK环境，采用模块式的结构，分别对PI(Propo
2、aion Integration)调节、速度环调节、dq叩变换、SVPWM(Space Vector Pulse Width Module)波产生、主回路和整个系统模型进行了仿真研究。采用Scope空间对定子电流、转子转角和转子转速、以及转矩进行观察，及时调整系统模型参数，使系统性能达到最佳化，实现了永磁同步电机矢鼍控制和正反转调速。结果表明，该系统具有启动快、过载能力强和调速特性好等特点，为永磁同步电机矢量控制系统设计与实现提供有效方法，可明显缩短开发周期，在实现永磁同步电机高精度的控制和节能控制方面具有实际意义。关键词：永磁同步电机矢量控制；Simulink；由a口，变换中图分类号：TN9
3、152 文献标识码：ASimulation of PMSM Vector Control System Based on MATLABSIMULINKWANG Chunminl，JI Yan-jul，LUAN Hui，ZHANG Zhien2(ICollege of Instrument Science and Electrical Engineering，Jilin University，Changchun 130061，China；2Beijing Institute of Environmental Characteristics，Beijing 100854，China)Abstrac
4、t：The vector control system of PMSM(Permanent Magnetic Synchronization Motor)has a wide application prospect in the fields of industrial control and medical treatment eteThe simulation research of vectorcontrol PMSM system can provide methods for PMSM vector control system design and realizationThis
5、 thesis in-volves in simulation research of PI(Proportion Integration)adjustment，speed loop modulation and dgo口trans-formation，gaining SVPWM(Space Vector Pulse Width Module)waves and main loop based on module structureunder the environment of MATLABSIMULINKScope space was used to observe the stator
6、current，rotating angle，revolution speed of rotator and rotating of torqueThrough adjusting the model parameters timely，vectorcontrol and velocity modulation of PMSM was realizedThe simulation results indicat that vector control systemhas the characteristics of fast speed up，strong overload capacity
7、and ideal speed adjustmentKey words：permanent magnetic synchronization motor(PMSM)vector control；Simulink；由邮transformation引 言永磁同步电动机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小等优点，它没有直流电机的换向器和电刷、没有励磁电流，因而具有效率高、功率因数高，力矩惯量比大，定子电流、电阻损耗小，且转子参数口r测和控制性能好等特点：1|。永磁同步电机的矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、可进行收稿日期：20081l-07基金项目：f叫家醺点基础研究发展规划(973)基金资助
8、项目(2002CB 412600)作者简介：上-存【屯(1948一 )，男，内蒙占岛!浩特人，占林人学教授，硕t二生导师，主要从事现代控制理论DSP与运动控制、系统辨识与建模研究，(nI)8613578899158(E-mail)werejlue(Jut-t1；嵇艳鞠(1973一)，女，黑见江同江人，占林大学副教授，博士，硕上生导师，主要从事电力电子与电力f动研究，(n1)86431-88502063(E-mail)jiyjjlueducn万方数据18 吉林大学学报(信息科学版) 第27卷大范围调速或定位控制，因此永磁同步电机矢量控制系统引起了国内外学者的广泛关注12。笔者在MATLABSIM
9、ULINK环境下，对永磁同步电机矢量控制系统进行仿真，为实际系统的设计与实现提供新思路。目前，有大量的界面友好、基于PC机仿真程序可用于电力电子系统的研究，如SIMULINK，PSPICE，SABEREMTP，SIMNON，ACSL等，但在电力电子与电力传动中，Math works公司提供的基于MATLAB平台下的SIMULIK是最常用的一种，系统仿真使用了MATLAB平台下的SimPowerSystems和SimMechanics，建模及仿真更方便和快捷【3 J。1 永磁同步电机在d，q，0坐标系下的数学模型矢量控制是建立在坐标变换理论下的控制方法，经坐标变换后，永磁同步电机具有像直流电机一
10、样的调速性能，为此给出永磁同步电机在d，q，0坐标系下的数学模型H】，其电路和转矩方程分别为J-面d弘L一一id+La 挑 弦产一4一 iL i d 1 R乙hw4【萨2 F-一rq。-+L-7。-W山一百t=15pAi。+(d一，)屯i。 (2)其中。，乙为q，d轴的电感量；加，为转子角速度；R为定子内阻；i。，i。为q，d轴方向的电流分量；，分别为q，d轴方向的电压分龟；A为电磁转矩系数；P为定子磁极对数；为电磁转矩。在永磁同步电机中，i。=0，因此有t=15phi。 (3)在i。=0条件下，电磁转矩和q轴电流成正比，只要对电流进行控制就达到了控制转矩的目的，同时也能保证最大的输出转矩t一
11、咒=_，警 (4)其中TL，分别为电机的阻转矩和转动系统的转动惯量。通过对输出力矩的控制，达到速度调节的目的。2 SIMULINK仿真在SIMULINK环境下，构建的仿真模型如图1所示。图1中主电路由DC Voltage Source，UniversalBridge和Permanent Magnet Synchronous Machine构成，使用Scope空间对定子电流、电磁转矩、转子转角和转子转速进行观察。其中Step控件用于加载负载转矩，由speed control实现电机矢量控制系统中的速度环调节，用电机速度反馈信号与设定速度的差值作为速度调节器输出q方向的电流参考量，并设定d方向的电
12、流参考量为零。5 J。仿真时，将d、q两个方向参考量与实际电流相比较，然后通过两个PI调节器计算出系统的调节电压以和仉，经dqo哆坐标变换，最后送人SVPWM实现电机的控制一1。SVPWM模块可产生SVPWM波，输入模式有两种：输入口，声轴的电压值和输入A，B，C 3相的电压分量。根据空间向量的原理调制出脉宽控制6个不同的开关顺序。Universal Bridge是SimPowerSystems内全桥模型，可仿真由不同电力电子器件搭建的全桥，根据不同器件的特点设定相关模型参数。g端用于控制内部-x寸桥路的导通情况，三相输出A，B，C可直接接入电机模型的三相输入，+，一端口为直流电压输入，仿真时
13、设为300 V。Permanent Magnet Synchronous Machine是依据d，q，0坐标系下建立的永磁同步电机和直流无刷电机数学仿真模型，可以处于电动和发电两种状态，提供了转子转角、速度、定子电流和电磁转矩参数，为实现永磁同步电机的矢量控制仿真实验提供了有利条件川。在SIMULINK环境下仿真时，采样周期t=5 p,s，仿真时间002 S，Type为Fixedstep，Solver为discret(no continuous states)，Periode samp万方数据第1期 王春民，等：MATLABSIMULINK永磁同步电机矢量控制系统仿真 19ie time co
14、nstraint为Unconstrained，Fixed-step size(fundamental sampie times)为t，Tasking mode for periodic sample time为AUTO。图l 永磁同步电机仿真模型Fig1 Simulation model of PMSM21 调节器经过多次仿真实验，在速度调节中只单纯采用PI调节效果并不理想，为此，提出了采用分段PI速度调节的方法，即根据误差量的大小分段确定缉，K参数。在初期，加大比例调节成分，随着误差减小适当加大积分系数，其速度环调节器仿真模型如图2所示一1。图2 速度环调节器仿真模型Fig2 Simulat
15、ion model of speed loop adjustor图2中CPI，CPll，CPl2为3个不同参数的PI调节器，对应坼，K参数为CPI(1，01)、CPll(01，02)和CPl2(002，1)。PI调节器的仿真模型如图3所示，其中constant和constantl输入分别为硌和墨。22 坐标变换由筇变换采用了SIMULINK环境提供的Function模块实现，坐标变换仿真模型如图4所示，其中Fcn和Fcnl参数，可以按照dqo$变换公式(5)进行设置为刚万方数据吉林大学学报(信息科学版) 第27卷“嚆 (5)图3 PI调节器仿真模型Fig3 Simulation model o
16、f PI adjustor23 SVPWM波的产生由于Discrete SV PWM Generator只能输入01的空问矢量，所以需要先对输入量进行归一化处理，产生SVPWM波的仿真模型如图5所示。其中K和K为1300，Discrete SV PWM Generator参数巾Datatype of input reference vector设为alpha-beta components，Switching pattem为Pattem#2，Chopping frequen-cy设为8 kHz。Sample time设为2106 s12。图4由邮变换仿真模型Fig4 Simulation mo
17、del of dq邓transformationDisorete SV PwmGenerator图5 SVPWM波产生的仿真模型Fig5 Simulation model of SVPWM wave generation3 仿真结果及分析在某一时刻6路PWM波形如图6所示，波形PWMl一PWM6分别为逆变桥的6个输入，任意一路飞龄鲻芝lI耻二耻n灿ii哗，n Ij。rj 1：m：0：l-10050 2 00504 0050 6 0050 8 005l 0 005l 2 005l 4 005l 6 005l 8 0052 0仿真时间，s图6 在0050 20052 S时间内6路PWM波形Fig6
18、 Six circuit PWM wave between 0。050 2 and 0。052 second1_l_IJhkr。L1jppm；宝SC一弓辩甜：2吣以舢勰心吣o吣勰”o：全”o万方数据第1期 王春民，等：MATLABSIMULINK永磁同步电机矢量控制系统仿真 2l输入信号为l时，表示其对应开关器件处于导通状态，反之处于截止状态。在SVPWM的周期为1 ms，母线电压为300 V，设定转速为2 000 rmin。在调速过程中，其输出电磁转矩如7图所示，系统的调速过程分为3个过程，在0002 s内，属于启动过程。在该期间，要抑制负载转矩做功，应该在整个过程中输出转矩最大；在系统负载
19、转矩下，进入稳态，此时电磁转矩较稳定；在系统撤出电磁转矩的情况下，理论上输出电磁转矩为零，仿真结果与理论相符一“。正反向涮速波形如图8，图9所示。从图8和图9可看出，在002 s内系统都能完成速度调节，进人稳态，并在后续的调速过程中趋于稳定。在01 s时，突然撤出负载的情况下，经过短钎的速度小幅波动后又重新进入稳态。在进入稳态时，系统速度稳定，说明系统具有正、反向调速能力。在进入稳态时，言主墩样担硼图7 电磁转矩波形Fig7 Wave of electromagnetic torque系统运行平稳，达到预期效果，从而验证了永磁同步电机调速系统的特点1。仿真结果表明，系统较好地实现了永磁同步电机
20、的调速及其正反转控制，验证了永磁同步电机矢量控制具有启动快、过载能力强和良好的调速特性：”m：。，：量E二瑙啦仿真时间s图8速度设定为2 000 rmin时的调速曲线Fig8 Timing curve rate at 2 000 rmin，：兰E二制癣仿真时间s图9速度设定为一2 000 rmin的调速波形Fig9 Timing wave rate at 2 000 rmin4 结 语笔者在永磁同步电机的数学模型基础上，运用电机矢量控制的思想，在MATIABSlMUuNK环境下，采用模块的方法设计、构建了永磁同步电机的仿真模型。对矢量控制方法进行了仿真研究，给出了永磁同步电机矢量控制的可行性和
21、系统实现方法。笔者采用的仿真方法简单、快捷高效、准确可靠，对实际系统的设计与实现起到重要作用。参考文献：1暨绵浩，曾岳南，曾建安，等永磁同步电动机及其调速系统综述和展望J电气时代，2005，5：20-23JI Mianhao，ZENG Yuenan，ZENG Jianall，et a1Summarize and Prospect of the PMSM System of Frequency-Conversionand TimingJElectric Age，2005，5：20232BIMAL K BOSEModem Power Electronics and AC DrivesMs1：Pea
22、rson Education，20013黄永安，马路，刘慧敏MATLAB 70Simulink 60建模仿真开发与高级工程应用M北京：清华大学出版社2005万方数据22 吉林大学学报(信息科学版) 第27卷HUANG Yong-an，MA Lu，LIU HuiminMATLAB 70Simulink 60 Modeling Simulation Develop and Step Engineering Ap-plicationMBeijng：Tsinghua University Press，20054钱吴，赵荣祥永磁同步电机矢量控制系统J农机化研究，2006(2)：90-91QIAN Hao
23、。ZHAO Rong-xiangVector Control System of Permanent Magnet Synchronous MotorJJournal of AgriculturalMechanization Research2006(2)：90-915王成元矢量控制交流伺服驱动电动机M北京：机械工业出版社，1994WANG Cheng-ynanVector Control AC ServoDriven MotorMBeijing：China Machine Press，19946林立，黄声华基于矢量控制的高性能异步电机速度控制器的设计J电子技术应用，2006(2)：10210
24、5LIN Li，HUANG ShenhuaSpeed Controller Design of Hish Performance Asynchronous Motor Based on Vector ControlJApplication of Electronic Technique，2006(2)：102-1057BOUCHlKER S，CAPOLINO G AVector Control of a PermanentMagnet Synchronous Motor Using AC-AC Matrix ConverterJIEEE Transactions on Power Electr
25、onics，1998，13(6)：108910998沈艳霞，吴定会，李三东永磁同步电机位置跟踪控制器及Baekstepping方法建模J系统仿真学报，2005，17(6)：13181321SHEN Yahxia，WU Dinghui，LI SandongBackstepping Method Modeling for Position Servo Controller of Permanent MagnetSynchronous MotorJJournal of System Simulation，2005，17(6)：131813219王峰，姜建国，颜天佑基于Matlab的异步电动机建模方法
26、研究J系统仿真学报，2006，18(7)：1733-1741WANG Feng，JIANG Jianguo，YAN TianyouMethods of Asynchronous Motor Model Simulation Based on MatlabJJournal of System Simulation，2006，18(7)：1733174110薛花，姜建国基于EKF永磁同步电机FMRC方法的仿真研究J系统仿真学报，2006，18(11)：33243327XUE Hua，JIANG Jian-guoInvestigation to Simulation of Fuzzy Mode|Re
27、ference Adaptive Control Strategy of PMSM Basedon EKFJJournal of System Simulation，2006，18(11)：3324-332711林伟杰永磁同步电机两种磁场定向控制策略的比较J电力电子技术，2007，41(1)：26-29HN Wei-jieComparison of Two Kinds of Magnetic Field Oriented Control Strategies for Permanent Magnet Synchronous MotorJPower Electronics，2007，41(1)：
28、262912王春民，乔瑞芳，安海忠基于DSP和IPM的三相无刷直流电机控制系统J吉林大学学报：信息科学版，2007，25(1)：62-67WANG Chunmin，QIAO Rui-fang，AN HalzhongThree Phase Brushless DC Motor Control System Based on DSP and IPMJJournal of Jilin University：Information Science Edition，2007，25(1)：62-6713王宏，史敬灼，徐殿国永磁同步电动机调速系统J微特电机，2004，32(9)：9-11WANG Hong。
29、SHI Jing-zhuo，XU DianguoSpeed-Adjustment System of Permanent Magnet Synchronous GeneratorJSmallSpecial Electrical Machines，2004，32(9)：9-1114王春民，孙淑琴，安海忠，等基于DSP永磁同步电动机矢量控制系统的设计J吉林大学学报：信息科学版，2008，26(4)：343-346WANG Chunmin，SUN Shuqin，AN Haizhong，et a1Design of PMSM Vector Control System Based on DSPJJou
30、rnalof Jilin University：Information Science Edition，2008。26(4)：343-34615王春民，刘兴明，嵇艳鞠连续与离散控制系统M北京：科学出版社，2008WANG Chunmin，LIU Xingming，Jl Yan-juContinuous and Discrete Control SystemsMBeijing：Science Press，200816TAN H，CHANG J，CHAFFEE MAPractical Motion Control Modeling and PI DesignJAmerican Control Co
31、nference，2000，1(6)：529-533 (责任编辑：刘东亮)万方数据MATLAB/SIMULINK永磁同步电机矢量控制系统仿真作者： 王春民， 嵇艳鞠， 栾卉， 张智恩， WANG Chun-min， JI Yan-ju， LUAN Hui， ZHANGZhi-en作者单位： 王春民,嵇艳鞠,栾卉,WANG Chun-min,JI Yan-ju,LUAN Hui(吉林大学,仪器科学与电气工程学院,长春,130061)， 张智恩,ZHANG Zhi-en(北京环境特性研究所,北京,100854)刊名： 吉林大学学报(信息科学版)英文刊名： JOURNAL OF JILIN UNIV
32、ERSITY(INFORMATION SCIENCE EDITION)年，卷(期)： 2009，27(1)被引用次数： 0次参考文献(16条)1.暨绵浩.曾岳南.曾建安 永磁同步电动机及其调速系统综述和展望期刊论文-电气时代 2005(05)2.BIMAL K BOSE Modern Power Electronics and AC Drives 20013.黄永安.马路.刘慧敏 MATLAB 7.0/Simulink 6.0建模仿真开发与高级工程应用 20054.钱昊.赵荣祥 永磁同步电机矢量控制系统期刊论文-农机化研究 2006(02)5.王成元 矢量控制交流伺服驱动电动机 19946.林
33、立.黄声华 基于矢量控制的高性能异步电机速度控制器的设计期刊论文-电子技术应用 2006(02)7.BOUCHIKER S.CAPOLINO G A Vector Control of a Permanent-Magnet Synchronous Motor Using AC-AC MatrixConverter 1998(06)8.沈艳霞.吴定会.李三东 永磁同步电机位置跟踪控制器及Backstepping方法建模期刊论文-系统仿真学报2005(06)9.王峰.姜建国.颜天佑 基于Matlab的异步电动机建模方法研究期刊论文-系统仿真学报 2006(07)10.薛花.姜建国 基于EKF永磁同
34、步电机FMRC方法的仿真研究期刊论文-系统仿真学报 2006(11)11.林伟杰 永磁同步电机两种磁场定向控制策略的比较期刊论文-电力电子技术 2007(01)12.王春民.乔瑞芳.安海忠 基于DSP和IPM的三相无刷直流电机控制系统期刊论文-吉林大学学报(信息科学版)2007(01)13.王宏.史敬灼.徐殿国 永磁同步电动机调速系统期刊论文-微特电机 2004(09)14.王春民.孙淑琴.安海忠 基于DSP永磁同步电动机矢量控制系统的设计期刊论文-吉林大学学报(信息科学版)2008(04)15.王春民.刘兴明.嵇艳鞠 连续与离散控制系统 200816.TAN H.CHANG J.CHAFFE
35、E MA Practical Motion Control Modeling and PI Design 2000(06)相似文献(10条)1.会议论文 陈小米.李强 基于MATLAB阐述了永磁同步电机的矢量控制原理，提出了具体的算法步骤。最后建立了基于MATLAB&SIMULINK的实验模型，验证了本文提出的方案。2.学位论文 曾建安 永磁同步电机矢量控制研究 2005本文研究永磁同步电机矢量控制系统。在深入学习永磁同步电机数学模型和矢量控制原理的基础上，用MATLAB/SIMULINK建立了永磁同步电机电流转速双闭环矢量控制仿真模型。在调整好参数并取得良好仿真结果基础上，作了没有零矢量PW
36、M发生方法的闭环仿真和速度环模糊控制仿真，并取得了较好的仿真控制效果。IRMCS2011是新型采用矢量控制算法的电机驱动控制开发平台。本文阐述了该平台的控制结构和原理。在该平台上的电机运行试验验证了永磁同步电机矢量控制的优良性能。本文还讨论了一些永磁同步电机矢量控制相关的内容。包括位置伺服系统的仿真以及转子初始位置的检测。所有这些工作阐明了永磁同步电机矢量控制系统的原理、方法和性能，对今后研究永磁同步电机矢量控制系统和提高系统的性能具有参考意义。3.学位论文 姚卫忠 卡尔曼滤波器在永磁同步电机矢量控制磁同中的应用研究 2008伺服控制系统在工业控制和家用电气等领域的应用越来越广泛，人们对伺服控
37、制产品的性能、功能及性价比要求也越来越高。以数字信号处理技术为基础、以永磁同步电机为执行电机、采用高性能控制策略的全数字化永磁同步交流伺服控制系统必将成为伺服控制系统发展的趋势。本文首先分析了永磁同步电机矢量控制原理和特点，选取了基于id=0的转子磁场定向控制方式，确立了基于空间矢量脉宽调制（SVPWM）的双闭环矢量控制系统实施方案，并在Matlab/Simulink中建立了永磁同步电机矢量控制系统的仿真模型。在分析了永磁同步电机的数学模型后，针对矢量控制系统在低速下由于在单位时间中编码器反馈脉冲信号的很少导致低速下系统稳定性降低的情况，本文设计了一种有位置反馈的卡尔曼速度观测器和转矩观测器，
38、仿真结果显示此策略的可行性，极大的改善了矢量控制系统的低速性能。与此同时，在无位置反馈情况下，本文设计了无位置卡尔曼观测器，建立了其仿真模型，实现对于永磁同步电机的无位置传感器的稳定运行，其有效性也在仿真中得到验证。结合上述研究，本文以Freescale公司DSP56F8357为硬件核心，在Codewarrior集成开发环境中完成了基于有位置卡尔曼滤波器的矢量控制系统的软件设计，构建了实际电机控制的实验平台。通过PCMaster对电机运行状态进行观测，实验结果证明了有位置反馈卡尔曼滤波器的有效性和实用性。4.期刊论文 银英君.林荣文.YIN Ying-jun.LIN Rong-wen 基于Si
39、mulink永磁同步电机矢量控制系统仿真 -东方电气评论2010,24(2)介绍了永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统的结构、空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理及实现方法,并在MATLAB环境下应用Simulink及SimPowerSystems工具箱建立了系统的速度和电流双闭环模型,进行了实验仿真,仿真结果表明:永磁同步电机矢量控制系统具有较好的动态响应特性和速度控制特性,有效的验证了id=0控制算法,为永磁同步电机控制系统的分析、设计和调试提供了理论基础.5.学位论文 周晖 基于模糊PI控制的永磁同步电机矢量控制系统实现及性能研究 2006随着电机技术、现代电力电子技术、微电子技术、
40、控制技术及计算机等支撑技术的快速发展，交流伺服系统取代直流伺服系统尤其是在高精度、高性能要求的伺服驱动领域成了现代电机伺服驱动系统的一个发展趋势。而随着永磁材料特别是钕铁硼的发展，由永磁同步电机(PMSM)作为执行元件构成的永磁交流伺服系统具有逐步成为现代交流电机伺服驱动系统主流(尤其是中小容量的高性能要求领域)的趋势。本文完成的主要工作分MATLAB/SIMULINK仿真与基于DSP的系统实现两部分。第一部分工作实现了SVPWM和位置环的模糊自适应PI控制，构建了一个完整的仿真实验平台。通过仿真，可以看到，利用SVPWM实现了电压空间矢量连续调节，定子磁链呈较好的圆形，转矩脉动小；利用模糊自
41、适应PI控制实现了系统的快速响应，具有较好的跟踪能力和抗干扰能力。第二部分工作完成了基于DSP控制的伺服系统实验平台的搭建，并在此平台上实现了软件设计，通过实验验证了本系统具有良好的伺服性能。6.学位论文 尹永雷 永磁同步电机矢量控制伺服系统研究 2005目前，永磁同步电机(PMSM)伺服系统己受到国内外的普遍重视。全数字化是现代伺服系统不断追求的目标，也是本论文研究工作的指导思想。DSP芯片功能强大、执行速度快、性能稳定可靠，在伺服系统领域有着广泛的应用前景。文章首先在分析PMSM矢量控制系统的基础上搭建了系统的MATLAB/SIMULINK仿真模块，并根据仿真给出控制系统软件流程。然后设计
42、了以TMS320LF2407A为控制核心的全数字永磁同步电机伺服系统，实现了坐标变换、电流检测、转子位置和转速辨识、触发脉冲生成模块，同时对实现过程中的硬件设计进行了详细的介绍。最后给出实验波形，并进行分析。论文工作为PMSM伺服系统在工业中的应用提供了参考。7.期刊论文 许仙明.Xu Xianming 基于永磁反电势观测器的永磁同步电机矢量控制 -电机技术2009,“(2)采用滑模观测器或模型参考自适应法来估算永磁同步电机转子位置的方法受电机运行状态的影响,检测模块的参数调节比较繁琐,此文提出直接从永磁电机数学模型中测取永磁反电势,从而检测出转子位置角及转速,并采用Matlab/simuli
43、nk为工具对该方法进行仿真,分析电机参数、运行工况对检测结果的影响.结果表明:该方法具有与滑模观测器、MRAS一样良好的精度,但同样也受到模型参数的影响.8.学位论文 林安平 船舶电力推进系统中PMSM模糊矢量控制仿真研究 2007近几十年来，随着电力电子技术的发展和大功率交流电机变频调速技术的日趋成熟，船舶电力推进逐渐显示出其优越性，成为未来船舶动力装置的发展方向。目前国内对船舶电力推进系统的研究还处于起步阶段，深入研究船舶电力推进系统的建模和仿真，可以促进我国船舶电力推进系统研究的快速发展。本文以烟大轮渡渡船为对象，首先研究了船舶阻力计算、螺旋桨推力特性和扭矩特性，以Simulink软件为
44、工具，利用RBF神经网络的泛化功能，建立了船舶阻力模型、螺旋桨推力特性模型和螺旋桨扭矩特性模型，在此基础之上，建立了船体模型和螺旋桨模型。其次分析了永磁同步电机数学模型和SVPWM技术，建立了SVPWM仿真模块，并将其应用于永磁同步电机矢量控制系统仿真，分析了基于SVPWM矢量控制系统的动态和静态调速性能。本文还提出了一种模糊自整定PI控制算法，这种模糊自整定PI控制以转速偏差和转速偏差变化为输入，可以动态地调整积分系数。将这种模糊自整定PI控制算法应用于永磁同步电机矢量控制仿真系统，在一定程度上提高了系统的动态和静态性能。最后将船体模型、螺旋桨模型、永磁同步电机矢量控制模型结合起来，建立了烟
45、大轮渡渡船的电力推进仿真系统，模拟了渡船从静止加速到全航速的动态过程。此仿真系统具有通用性，只要修改船体模型、螺旋桨模型和永磁同步电机矢量控制模型的参数，就可以对其它船舶电力推进系统进行仿真。仿真是分析和设计船舶电力推进系统的基础，在设计电力推进系统的初始阶段，可以利用仿真数据来选择推进电机的型号和设计推进电机调速系统，缩短电力推进系统的设计周期，降低设计成本。9.学位论文 黄忆 基于DSP的永磁同步电动机矢量控制系统的研究与软件开发 2006随着永磁同步电机在许多领域得到广泛应用，对永磁同步电机的研究成为一种必然的发展趋势，具有实际的意义和价值。本文采用TI公司专用于电机控制的TMS320F
46、240型数字信号处理器作为核心，开发了全数字化的永磁同步电机矢量控制调速系统的软件，并在改进的清华电机控制试验平台上进行了带机试验，结果验证了系统设计方案的可行性。本文首先深入的研究了永磁同步电机的矢量控制理论，建立了永磁同步电机数学模型，并在此基础上讨论了永磁同步电机的矢量控制调速方案；然后，以清华电机控制试验平台为基础介绍了控制系统硬件结构，其中主要论述了控制电路各部分及外围辅助电路的设计和调试。在硬件的基础上，软件采用汇编语言编程，实现了转速和电流双闭环矢量控制，并给出了系统主程序和PWM下溢中断处理程序流程图，永磁同步电机矢量控制的主要控制策略如转子相位的初始化、电流采样、速度位置采样
47、、矢量坐标变换、sin、cos值生成、PI调节、空间电压矢量(SVPWM)模块等都是在PWM下溢中断服务子程序中完成的。为达到数值的统一，对软件中所采用的参数进行了定标。最后在基于硬件平台的基础上，对软件进行带机调试，试验表明电机能快速响应并跟踪给定转速，从而证明整个系统设计的正确性。另外，本文还在MATLABSIMULINK的基础上，建立采用模糊神经网络控制器的永磁同步电机的仿真模型，仿真结果表明：该控制系统具有较好的位置响应和抗干扰能力强。在论文的最后，对全文的工作做了总结。10.期刊论文 叶军军.YE Jun-jun 基于MATLAB的永磁同步电机矢量控制系统仿真 -商品储运与养护2008,30(6)根据永磁同步电机(PMSM)的数学模型及矢量控制方法,在MATLAB/SIMULINK环境中建立独立的功能模块,对电机及其控制系统的各部分进行建模,并进行了仿真分析.本文链接：http:/
