船用永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究.pdf

1、船舶電力推進(jìn)是一種先進(jìn)的推進(jìn)方式，彌補(bǔ)了機(jī)械推進(jìn)的很多缺點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)話題。船用永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet SynchronousMotor, PMSM)直接轉(zhuǎn)矩控制(Direct Torque Control，DTC)技術(shù)作為船舶電力推進(jìn)中不可或缺的組成部分，開展船用PMSM DTC技術(shù)的研究對(duì)我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略具有深遠(yuǎn)意義。本文在參考大量相關(guān)文獻(xiàn)后，收集和整理船舶電力推進(jìn)技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向，DTC技術(shù)研

2、究現(xiàn)狀及發(fā)展方向，以及降低DTC系統(tǒng)中轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法。
　　本研究通過研究坐標(biāo)系之間的變換，在四種坐標(biāo)系下分別建立了PMSM的數(shù)學(xué)模型。通過分析PMSM數(shù)學(xué)模型，對(duì)PMSM DTC技術(shù)進(jìn)行仿真研究。在分析DTC系統(tǒng)的各個(gè)模塊之后，以大容量、大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量船用PMSM作為研究對(duì)象，在MATLAB下搭建了其DTC的仿真系統(tǒng)，并對(duì)空載起動(dòng)、突加轉(zhuǎn)速和突加負(fù)載工況進(jìn)行仿真分析。針對(duì)DTC系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大的問題引入模糊控制器，在分析零電壓矢量具

3、有保持電機(jī)轉(zhuǎn)矩的作用后，對(duì)轉(zhuǎn)矩誤差、磁鏈誤差進(jìn)行合理分級(jí)，將DTC中的轉(zhuǎn)矩誤差、磁鏈誤差作為模糊控制器的輸入，按照定義好的模糊控制規(guī)則對(duì)模糊輸入量進(jìn)行模糊推理，推理后結(jié)果與定子磁鏈所在的扇區(qū)結(jié)合，選擇最合理電壓矢量。研究表明，引入模糊控制器能夠有效的降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。根據(jù)某電力推進(jìn)船，搭建了其電力推進(jìn)系統(tǒng)的仿真模型，并在直接啟動(dòng)和分級(jí)啟動(dòng)工況下對(duì)DTC系統(tǒng)和基于模糊邏輯的直接轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，最終仿真驗(yàn)證基于模糊邏輯的DTC技術(shù)在電力推