基于SVPWM的永磁同步电机控制系统研究

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随着世界经济的快速发展,能源价格也越来越高。节能降耗成为了国家发展的基本政策之一。由于具有损耗少、效率高的优点,永磁同步电机的应用越来越广泛,针对永磁同步电机控制方法的研究具有一定的现实意义。   本文首先对矢量控制理论进行了研究。根据矢量坐标变换原理,建立了永磁同步电机ABC三相坐标系和dq0旋转坐标系下的数学模型。以dq0轴系数学模型为基础,研究永磁同步电动机在id=0和最大转矩电流比两种控制策略下的控制性能。由于id=0控制策略最简单,从电机端口来看,相当于一台他励直流电动机,所以目前应用最广泛。它的缺点是失去了由凸极效应产生的磁阻转矩,动态性能和功率因数都会受到影响,而最大转矩电流比控制却是最大限度地利用了磁阻转矩,具有更高的效率。本文深入研究了最大转矩电流比控制策略:首先利用电磁转矩标幺值公式推导出了转矩与电流的关系,从理论上对最大转矩电流比策略的实现问题进行了分析;之后通过查表插值的方法解决了电流优化给定的问题。通过Simulink仿真,得到了满意的动静态性能,证实了方法的可行性。   目前,SVPWM调制技术广泛应用于电气传动领域。与SPWM调制相比,它具有更多优点,例如电机噪声小、转矩脉动低、电源利用率高等。本文深入分析了SVPWM调制技术的原理和实现步骤,并将之应用到系统实现当中。   最后,在理论研究和仿真分析的基础上,本文设计了以DSPF2812为核心控制器件的永磁同步电机控制系统,对系统实现过程中的相关技术进行了研究,给出了可行的硬件电路图和软件流程图。
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