永磁同步电机的仿真分析_开题报告

一、研究背景与意义

随着新型永磁材料的不断发展永磁同步电机的诸多优点都显现出来，这也使得永磁同步电机在民用、工业、制造业、航空航天、军事装备领域得到了广泛的应用。永磁同步电机既能够满足高性能系统的要求（如快速动态响应、宽调速范围和高功率因数等）同时也是实现电机系统节能的首选。然而永磁同步电机是一个多变量、强耦合、变参数的非线性系统，在其控制系统中有诸多因素直接影响永磁同步电机的系统性能。由于集成模块、电力电子技术以及现代控制理论技术不断的高速发展，给永磁同步电机控制系统注入新的活力，永磁同步电机控制系统具有较快的响应时间、较小的超调量、抗干扰能力增强以及控制精度高的特点与控制算法有密不可分的关系，因此如何选择合适的控制算法是至关重要的问题。

二、国外研究现状

在20世纪20年代就出现了PID控制技术，最早是由美国科学家N.Minorsky提出来的PID控制，之后经过美国Taylor仪器公司的专家J.g.ziegler和N.B.Nichols对PID控制改进得到了最佳参数PID算法，这种算法在工业中广泛推广一直使用至今。传统PID控制独特优势为：参数整定简便、控制结构简单、使用范围广和稳定性好等，是目前为止最成熟的控制算法，尤其在工业控制中还具有很强的生命力。根据PID控制器固有的特点在线性控制系统中使用能够达到很好的控制性能，随着工业快速发展的同时被控制对象中出现越来越多的非线性系统，为了达到控制系统动静态性能的要求仅仅使用PID控制算法已经满足不了现在的要求。当被控制对象具有非线性和多变量的情况下使用PID控制算法时控制系统的快速性和较强的鲁棒性不能够同时满足，所以控制效果非常不理想。在70年代的时候，国外开始对伺服系统进行研究，经过20多年的艰苦专研使电机驱动技术逐渐走上成熟，又因电力电子技术不断高速的发展从而又把伺服控制系统往前推动了一大步。随后国外一涌而出了大批的电机控制的公司，比如，日本企业的三菱有限公司和松下有限公司，美国企业的ABB有限公司，德国企业的西门子有限公司等;以上的公司在全球的伺服系统控制技术具有很高的技术水准。

三、国内研究现状

我国伺服系统控制技术在70年代是萌芽期，之后经过高校科研以及研究所的研究走上了成熟，以前我国的伺服系统技术只应用在军事、高端技术产业和航天等领域。由于我国的自动控制技术不断地完善和电力电子器件成本低，促生了一大批自主研发的伺服系统控制技术公司;比如，总部坐落在深圳市的企业汇川有限公司、总部坐落在上海市黄浦区的企业中国安川电机有限公司、总部坐落在北京的企业北京发那科技术有限公司、总部坐落在武汉的企业华中数控有限公司及总部位于广东的企业广州数控机床有限公司等。我们国家虽然出现了大批的伺服系统控制公司，但是对于高精度和高精密的伺服系统我们国家到目前为止还是主要依赖于进口，所以来说，我国在伺服系统领域需要加倍努力研究争取早日掌握伺服系统的核心技术。其后90年代由于智能控制算法是的出现，伺服系统控制方法出现了多元化，智能控制思想开始在电机控制中得到了应用。经过国内外学者多年刻苦专研最终把智能控制算法应用在永磁同步电机控制系统中，让控制系统性能达到前所未有的效果。比如文献张春雷（2014）把模糊控制算法引入到永磁同步电机控制系统中，通过仿真结果分析，模糊控制算法不仅提高了系统的响应时间而且具有更好的动、静态性能。比如王鑫（2012）把神经网络控制算法引入到永磁同步电机控制系统中，经过仿真数据表明该智能算法具有非常鲜明的优势。现如今永磁同步电机智能控制仅仅在仿真模型上实现，由于智能控制算法的复杂性和硬件的局限性实际应用还有一定的难度。

B. ^范文提纲格式

一、引言

（一）研究背景

（二）研究意义

（三）研究现状

二、永磁同步电机矢量控制系统

（一）转子结构与数学模型

（二）空间矢量脉宽调制技术

三、永磁同步电机自抗扰控制系统

（一）控制器设计

（二）控制系统仿真研究

四、永磁同步电机控制系统的电路分析

（一）TMS320F28335最小系统

（二）功率驱动电路

（三）反馈模块电路

五、结语

C. 参考文献

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