永磁同步电机的建模与控制仿真研究开题报告

1. 研究目的与意义

节能与减排是当前汽车研究的主要目的，而电动汽车是未来汽车发展的主流近年来,随着控制理论、永磁材料和电力电子技术的发展,基于矢量控制的永磁同步电动机(PMSM)以其优良的控制性能、高功率密度和高效率,越来越多地用于各种高性能伺服系统及其他领域。永磁同步电机的矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、可进行大范围调速或定位。基于转子磁场定向矢量控制下的电机电磁转矩方程，在Matlab搭建整个系统仿真模型、转速和电流控制模块，并对这些模块进行仿真，仿真结果表明所得波形符合理论分析。

2. 国内外研究现状分析

1、国内

自上世纪九十年代以来,随着永磁材料性能的不断提高和完善,特别是钦铁硼永磁材料性能的改善和价格的逐步降低以及电力电子器件的进一步发展,稀土永磁电机的研究进入了一个新阶段。在永磁电机的设计理论、计算方法、结构工艺和控制技术等方面的研究工作出现了崭新的局面,形成了以电磁场数值计算和等效磁路解析求解相结合的一整套分析方法和计算机辅助分析软件。由于我国稀土资源蕴藏量占世界以上,因而在开发高磁场永磁材料一方面具有得天独厚的有利条件。目前我国一大批科学研究单位和高等院校积极参加到高磁场永磁材料的应用和开发研究工作中,并取得了丰硕的研究成果。

2、国外

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1.根据电机学理论，对永磁同步电机系统进行建模；

2.根据永磁同步电机的控制原理，利用矢量控制技术或直接转矩控制技术对电机运行进行控制设计;

4. 研究创新点

1、本文采用的永磁同步电机矢量控制是一种基于转子磁场定向的控制策略，并对电机励磁电流和转矩电流进行解稱控制，只是由于永磁同步电机转子永磁体励磁产生恒定的磁场。由于电机参数、结构以及应用场合的不同，所以应采取不同的控制方法。

2、本次实验在matlab环境下，采用矢量控制与经典的速度、电流双闭环控制方法建立了永磁同步电机控制系统的仿真模型，仿真结果和实验结果吻合较好,系统能够平稳运行,并具有良好的动静态特性。