船用永磁同步電動機控制系統(tǒng)建模與仿真.pdf

1、隨著船舶吊艙技術的應用，永磁電機及其控制技術得到迅速發(fā)展。永磁同步電機以其單位體積下功率密度較大、重量輕、體積小的優(yōu)點，使其能夠應用于船舶吊艙電力推進系統(tǒng)中。目前，國際上船舶推進方式發(fā)展趨向是電力推進系統(tǒng)，但這項技術的研究在我國還比較滯后，實際應用還是比較有限。在現(xiàn)實條件下對船舶電力推進系統(tǒng)的故障現(xiàn)象分析也是較難實現(xiàn)，所以更深入的研究永磁同步電機控制系統(tǒng)建模仿真在船舶電力推進系統(tǒng)研究領域應用是一個非常重要的課題。
　　首先，根據(jù)永

2、磁同步電機的數(shù)學模型和船用大功率永磁同步電機的參數(shù)，搭建了永磁同步電機的仿真模型，在電機轉速開環(huán)下的仿真結果可見，電機的轉速和轉矩在過度過程中波動很大。針對這一問題，引入電機的控制方法以實現(xiàn)對電機的精確有效控制。其次深入研究永磁同步電機矢量控制的基本思想，將磁鏈和轉矩通過坐標變換，進行解耦等，將其轉化成為類似直流電機的控制，得到直流調速系統(tǒng)相同的靜、動態(tài)性能。在深入研究了永磁同步電機直接轉矩控制的基本原理的基礎上，在精確判斷定子磁鏈和空

3、間大小和位置，且同時準確計算電磁轉矩的條件下，把轉矩作為直接控制量控制，搭建了基于開關表選擇的永磁同步電機直接轉矩控制仿真模型。最后，根據(jù)以上控制方法的研究，結合螺旋槳的負荷特性以及船體運動的數(shù)學模型，搭建了基于螺旋槳負荷特性的永磁同步電機矢量控制仿真模型。
　　在此基礎上，進行仿真研究，仿真結果表明矢量控制能準確地實現(xiàn)轉速控制并具有良好的轉矩響應;直接轉矩控制的磁鏈曲線近似為圓形，控制輸出量達到預期效果，但是電機的轉速和電磁轉矩