论文摘要
本文首先建立了永磁同步电机的数学模型，并分析了永磁同步电机伺服系统直接转矩控制的原理。为了便于系统实现数字化控制，建立相应的标幺值模型。本文针对常规直接转矩控制存在开关频率不固定、转矩和电流波动较大的不足，结合直接转矩控制的优点，提出了一种基于磁链误差观测的直接转矩控制空间矢量调制（SVM-DTC）方法。依据空间矢量控制的原理，能够实现电压空间矢量的连续调节，有效减小了转矩和磁链的脉动，极大地提高了系统的控制性能，仿真与实验结果证明，SVM-DTC既保持了直接转矩控制的快速动态响应特性，又有效减小了电流与转矩的波动。同时，分析了永磁同步电动机直接转矩控制无传感器运行的可行性，并提出了转速的估算方法。本文在完成理论推导和仿真验证的基础上，对控制系统进行了基于数字信号处理（DSP）的软硬件设计，构建了一个基于DSP的PMSM的DTC控制平台。本文分别完成了软硬件的调试，在软件中实现了DTC控制策略。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 交流电动机调速技术的发展与现状1.2 直接转矩控制（DTC）技术的国内外发展现状1.3 永磁同步电机的SVM-DTC控制1.4 本文的主要内容第2章 永磁同步电机直接转矩控制原理2.1 引言2.2 永磁同步电机的数学模型2.3 永磁同步电机直接转矩控制系统的基本思想2.3.1 空间电压矢量生成2.3.2 电压空间矢量的作用2.3.3 永磁同步电机直接转矩控制的开关表2.3.4 直接转矩控制的特点和转矩脉动2.4 永磁同步电机直接转矩控制的实现2.5 直接转矩控制的Simulink仿真2.6 系统标么值的选取2.7 本章小结第3章 空间矢量调制永磁同步电机直接转矩控制3.1 引言3.2 SVM-DTC控制方法理论3.3 SVM-DTC的控制算法3.3.1 参考电压矢量所处扇区N的判断3.3.2 计算相邻两电压空间矢量的作用时间Tx，Ty3.3.3 计算A、B、C三相相应的开关时间Tcm1，Tcm2，Tcm3s的生成'>3.4 参考矢量Vs的生成3.5 PMSM SVM DTC的实现和仿真结果3.6 本章小结第4章 永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制4.1 引言4.2 无速度传感器交流电机驱动系统的简单介绍4.2.1 开环估计器和基于反电势的估计器4.2.2 基于各观测器的速度估计器4.2.3 基于电感变化的估计器4.2.4 基于人工智能的估计器4.2.5 适合PMSM DTC应用的无速度传感器策略4.3 基于定子磁链矢量的无速度传感器控制4.4 基于转子磁链矢量角度的无速度传感器控制4.5 无速度传感器PMSM DTC系统4.6 本章小结第5章 基于DSP永磁同步电机伺服系统的实现5.1 引言5.2 系统的硬件组成5.2.1 电机控制专用DSP-MS320LF2407A5.2.2 系统主电路设计5.3 检测电路设计5.3.1 直流母线电压检测5.3.2 电流检测5.3.3 转速及位置检测5.4 控制系统的软件实现5.4.1 SVPWM的DSP实现5.4.2 转速及转矩数字调节器的设计5.4.3 系统程序结构5.5 系统试验5.6 本章小结结论与展望参考文献致谢附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文附录B
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