基于雙級矩陣變換器的永磁同步電機矢量控制研究.pdf

1、永磁同步電機具有體積小、重量輕、結構簡單、運行可靠、維護保養(yǎng)方便、高效節(jié)能等優(yōu)點，在電氣傳動領域獲得了越來越廣泛應用。雙級矩陣變換器是矩陣變換器家族中的一員，它具備矩陣變換器輸入輸出電流波形質量好、輸入功率因數(shù)可調(diào)、能量可以雙向流動、不含大體積儲能元件、結構緊湊等優(yōu)點，同時相對于單級矩陣變換器，雙級矩陣變換器控制策略、換流策略、箝位電路等更加簡單，具有良好的應用前景。矢量控制技術的應用可以使永磁同步電機的調(diào)速性能接近直流電機的性能指標，

2、成為現(xiàn)代傳動系統(tǒng)的優(yōu)選方案。
　　 本文將雙級矩陣變換器應用于驅動永磁同步電機，采用矢量控制算法實現(xiàn)永磁同步電機的高性能轉速控制。論文介紹了雙級矩陣變換器的拓撲，設計了雙級矩陣變換器的輸入濾波器，詳細分析了雙級矩陣變換器的調(diào)制策略，并對雙級矩陣變換器進行了仿真驗證。文章還建立了永磁同步電機的數(shù)學模型，通過把雙級矩陣變換器等效為一階慣性環(huán)節(jié)，利用頻域設計法設計了雙級矩陣變換器驅動永磁同步電機系統(tǒng)在DQ軸上的電流PI控制器和轉速PI

3、控制器，為了改善轉速及電流的動靜態(tài)性能及抗負載擾動特性，本文設計了轉速的滑?？刂破?，通過仿真驗證了轉速滑?？刂破鞯霓D速控制性能及抗負載擾動能力強于PI控制器。論文還介紹了一種實用的永磁同步電機轉子初始位置檢測方法。
　　 在上述研究基礎上搭建了基于DSP微處理器的系統(tǒng)樣機，給出了樣機系統(tǒng)的硬件原理圖及程序模塊框圖和流程圖，在樣機上對設計的雙級矩陣變換器驅動永磁同步電機矢量控制算法進行了實驗，實驗結果驗證了控制算法的正確性，本文的