基于Matlab/Simulink的永磁同步电机矢量控制系统仿真研究开题报告

 2024-07-09 20:47:42

1. 本选题研究的目的及意义

永磁同步电机(pmsm)以其高效率、高功率密度、高转矩惯量比等优点,在工业自动化、电动汽车、航空航天等领域得到越来越广泛的应用。

随着对电机控制性能要求的不断提高,矢量控制技术因其优越的动态响应和调速性能成为pmsm驱动系统的重要控制策略。


本选题研究的目的是为了深入理解pmsm矢量控制系统的原理和性能,并利用matlab/simulink仿真软件构建仿真模型,对pmsm矢量控制系统进行仿真分析和优化设计。

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2. 本选题国内外研究状况综述

永磁同步电机矢量控制技术是近年来国内外研究的热点,其控制性能的优劣直接影响着电机驱动系统的效率和稳定性。

近年来,随着电力电子技术、微处理器技术和现代控制理论的快速发展,永磁同步电机矢量控制技术得到了长足的发展,并在理论研究和实际应用方面取得了丰硕的成果。


国内学者在永磁同步电机矢量控制领域开展了大量的研究工作,并取得了一系列重要成果。

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本课题的主要研究内容包括以下几个方面:
1.永磁同步电机工作原理及数学模型:研究永磁同步电机的结构、工作原理,并建立其在dq坐标系下的数学模型,为后续的仿真和控制奠定基础。


2.矢量控制技术:深入研究永磁同步电机矢量控制技术的原理,包括坐标变换、电流环设计、速度环设计等,分析其控制策略和实现方法。

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4. 研究的方法与步骤

本课题研究将采用理论分析、仿真建模和结果分析相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.理论学习阶段:深入学习永磁同步电机的工作原理、数学模型以及矢量控制技术,并查阅相关文献,了解国内外最新的研究动态。


2.仿真建模阶段:利用matlab/simulink软件搭建基于矢量控制的永磁同步电机驱动系统仿真模型。

该模型将包括永磁同步电机模块、电压源逆变器模块、矢量控制算法模块、以及传感器和信号处理模块等。

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5. 研究的创新点

本课题研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.基于改进型pi控制器的矢量控制策略研究:针对传统pi控制参数整定困难、鲁棒性较差等问题,本研究将探索将模糊控制、神经网络等智能算法与pi控制相结合,设计一种参数自适应能力强、鲁棒性好的改进型pi控制器,以提高永磁同步电机矢量控制系统的动态性能和稳定性。


2.考虑电机参数变化的鲁棒性分析:实际应用中,永磁同步电机的参数会随着温度、磁饱和等因素的变化而发生改变,从而影响系统的控制性能。

本研究将在仿真模型中考虑电机参数的变化,分析其对系统性能的影响,并针对参数变化提出相应的控制策略,以增强系统的鲁棒性。

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6. 计划与进度安排

第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲

第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

[1] 刘福才,王超,刘志刚. 永磁同步电机矢量控制策略及其仿真研究[j]. 电气传动自动化,2022,44(01):12-16.

[2] 黄志强,张晓,张相军,等. 基于simulink的永磁同步电机矢量控制系统仿真[j]. 微型机与应用,2021,40(13):74-77 82.

[3] 王永强,李鹏,王志刚,等. 基于改进型滑模观测器的永磁同步电机矢量控制[j]. 电工技术学报,2020,35(19):4120-4129.

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