基于模糊邏輯的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究.pdf

1、基于模糊邏輯的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)生姓名：張忠強(qiáng)指導(dǎo)教師：王明渝教授專業(yè)：電氣工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院二OO八年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要隨著高性能永磁材料、電力電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，永磁同步電機(jī)由于體積小、功率密度高、效率和功率因素高等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。直接轉(zhuǎn)矩控制是在20世紀(jì)80年代針對異步電機(jī)提出的，是繼矢量控制之后的又一高性能交流電機(jī)控制策略。隨

2、著直接轉(zhuǎn)矩控制策略在永磁同步電機(jī)中的理論基礎(chǔ)的解決，永磁同步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制策略也受到了越來越多的關(guān)注。本文首先介紹了坐標(biāo)變換的原理，然后從永磁同步電機(jī)的模型出發(fā)，論述了永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本理論，推導(dǎo)出了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制策略的空間電壓矢量開關(guān)表。對傳統(tǒng)的矢量開關(guān)表進(jìn)行了改進(jìn)，引入了零電壓矢量。零電壓矢量可以保持電機(jī)轉(zhuǎn)矩不變，降低開關(guān)器件的動(dòng)作頻率，改善系統(tǒng)的控制性能。針對常規(guī)直接轉(zhuǎn)矩控制容易產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的缺點(diǎn)，根據(jù)空間電壓矢

3、量調(diào)制的原理，給出了基于空間矢量調(diào)制的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的模型。然后介紹了模糊邏輯的基本原理，并將模糊控制引入到永磁同步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制中。根據(jù)直接轉(zhuǎn)矩控制中磁鏈滯環(huán)和轉(zhuǎn)矩滯環(huán)本身是模糊語言的特點(diǎn)，對其進(jìn)行模糊化，用模糊控制器取代傳統(tǒng)的滯環(huán)控制器，并按照傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制策略設(shè)置知識庫，完成空間電壓矢量的推理選擇。在上述理論分析的前提下，利用MATLABSimulink建立了永磁同步電機(jī)的磁鏈轉(zhuǎn)矩計(jì)算、轉(zhuǎn)矩滯環(huán)、磁鏈滯環(huán)、扇區(qū)選擇

4、和模糊控制器等仿真模型，對基于空間矢量調(diào)制和模糊邏輯控制的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制策略的基本理論。同時(shí)對永磁同步電機(jī)的模糊控制策略與傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制策略進(jìn)行了比較，仿真結(jié)果表明模糊控制的直接轉(zhuǎn)矩控制策略可減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提高系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能。在完成理論推導(dǎo)和仿真驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)進(jìn)行了基于數(shù)字信號處理器的硬、軟件設(shè)計(jì)，構(gòu)建了永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制平臺。該系統(tǒng)主要包括主電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電