一、永磁同步电机的直接转矩控制及其数字仿真（论文文献综述）
苏锦智,张继鹏[1]（2021）在《永磁同步电动机在油田抽油机中的应用与节能分析》文中认为永磁同步电动机具有结构简单、体积小、效率高及功率因数高等优点。目前,永磁同步电动机已经在冶金行业（炼铁厂和烧结厂等）、陶瓷行业（球磨机）、橡胶行业（密炼机）、石油行业（抽油机）、纺织行业（倍捻机、细纱机）等行业的中、低压电动机中成功应用,并逐步积累了设计和运行经验。永磁同步电动机是科技时代下衍生的新型电机设备。与传统的电动机相比,它具有更高的效率和功率密度,在油田抽油机中具有较高的节能应用价值。基于此,油田企业应积极研究永磁同步电动机的特性,并结合实际的油田抽油机运用情况,选择合适的油田抽油永磁同步电动机,从而促使油田开采工作顺利开展。
史辰星[2]（2018）在《永磁同步电机的控制策略研究》文中研究表明永磁同步电机有着许多优点,已经在社会生活和工业生产中获得了广泛的应用,因此,我们必须对永磁同步电机控制方面进行深入细致的研究。矢量控制与直接转矩控制作为两种已经十分成熟的控制策略,在日常生活、工程应用中各有千秋。现在,对无传感器控制策略的研究也日渐成熟,成为发展的新趋势。本文首先简单介绍了永磁同步电机的发展历程,随后详细介绍了矢量控制中的空间矢量脉宽调制方式。在使用这种方式的基础上,介绍了基于基波数学模型的无传感器控制技术中的传统滑模控制算法与同步旋转坐标系下的滑模控制算法;并在MATLAB/Simulink中对以上三种策略进行仿真。仿真结果表明:采用传统滑模控制算法可以媲美矢量控制中的空间矢量脉宽调制方式对电机的控制效果,而同步旋转坐标系下的滑模控制算法的控制效果较前两者稍差。本文随后介绍了直接转矩控制以及它的改进算法:基于滑模控制的直接转矩控制,并在MATLAB/Simulink中对以上两种算法进行了仿真,结果表明:改进之后的算法可以改善转速调节性能,减小转矩脉动。最后,在仿真的基础上采用SVPWM方式完成以DSP+FPGA为核心的硬件电路的设计,随后在此基础上完成了算法的设计与编写,搭建好实验平台并进行在线调试,调试结果表明该系统实现了良好的控制性能。
王铮[3]（2012）在《基于UKF的无传感器永磁同步电机直接转矩控制研究》文中认为永磁同步电机具有高功率密度、高运行效率等诸多优点，在目前的交流调速领域已经得到了广泛的应用。传统的矢量控制需要进行繁琐的矢量变换，而直接转矩控制则省略这一过程，正逐步取代矢量控制在电机调速领域的地位。在传统的电机控制系统中，主要采用的机械传感器，然而这些机械传感器将受到环境的影响，使系统的可靠性降低。同时，机械传感器也加大了系统运行的成本。因此无传感器技术在永磁同步电机控制的应用成为了研究的热点。在无传感器技术领域，专家学者们提出了很多检测方法，大多都存在着鲁棒性低、速度精度低、过于依赖电机参数等不足，但是在这些方法中，扩展卡尔曼滤波算法（EKF）无疑是应用较为广泛的，但是EKF算法在处理线性滤波问题时存在误差较大，高阶系统难以实现等缺点，为此有学者提出一种基于无味卡尔曼滤滤波算法（UKF）的改进算法，即UDUTUKF，该算法不需要计算平方根，具有较高的算法稳定性，这种算法目前已经广泛应运于导航、定位等领域，但是还未应用于交流电机调速领域。本文将基于这种改进算法对定子磁链、转子速度和转子位置进行精确估计并得到电磁转矩估计值，从而建立无传感器永磁同步电机直接转矩控制系统。与EKF算法的仿真结果进行对比分析，证明UDUTUKF算法具有较高的准确性和稳定性。
吕晋军[4]（2010）在《基于PMSM交流伺服系统DTC的研究》文中指出伴随着电机制造技术、电力电子技术和计算机控制技术的发展,伺服控制系统在工业控制和家用电气等领域得到了广泛的应用,因此研究永磁同步电机交流伺服控制系统有着十分重要的现实意义。首先,本文建立了永磁同步电机的数学模型,并分析了永磁同步电机伺服系统直接转矩控制的原理。为了便于系统实现数字化控制,建立相应的标幺值模型。其次,本文对永磁同步电机直接转矩控制系统进行了相关的研究和改进。直接转矩控制.（Direct Torque Control,简称DTC）技术是继矢量变换控制技术以后,在交流调速领域出现的一种新型变频调速技术,直接转矩控制具有动态响应迅速、控制简单、受电机参数变化影响小的优点,能够获得极佳的动态性能,但存在较大的转矩与磁链的波动。针对常规的直接转矩控制存在的不足之处,本文依据空间矢量PWM控制的原理,提出了直接转矩控制空间矢量调制,利用电压空间矢量调制能够使逆变器实现电压空间矢量的连续输出,有效减小了转矩和磁链的脉动,提高了系统的控制性能。最后,本文在理论分析的基础上,搭建了直接转矩控制的仿真模型与实验装置,进行了大量的仿真研究与实验测试。仿真与实验结果都证明了这种控制策略的可靠性。
孙晓娜[5]（2008）在《基于DSP的无速度传感器永磁同步电机直接转矩控制系统研究》文中研究指明本文在分析永磁同步电动机（PMSM）的数学模型基础上,深入探讨了直接转矩控制技术在永磁同步电机速度控制中的应用。建立了具有新型开关电压矢量表的永磁同步电动机控制系统Matlab仿真模型,着重阐述了扩展卡尔曼滤波算法的原理及在本系统中的应用,构造了基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机直接转矩控制系统仿真模型,实现了无速度传感器在永磁同步电机直接转矩控制中的应用。本文以TI公司推出的电机专用微处理器TMS320LF2407DSP为控制核心,辅以必要的硬件,设计完成了一套完整的永磁同步电机全数字控制系统,对无速度传感器控制策略进行了实验研究。仿真结果验证了扩展卡尔曼滤波算法在无速度传感器电机控制中的有效性和合理性。
徐艳平[6]（2008）在《永磁同步电动机减小转矩脉动的直接转矩控制方法研究》文中进行了进一步梳理永磁同步电机因其无需励磁电流、运行效率和功率密度高等优点,在工业领域中得到了广泛的应用,直接转矩控制方法具有控制简单、响应迅速的优点,已成为一种高性能的交流调速方法。本文叙述了永磁同步电机直接转矩控制的最新研究发展状况,针对永磁同步电机直接转矩控制中存在的定子电阻变化、低速运行时磁链和转矩脉动大、逆变器开关频率不恒定等问题,提出了相应改进方案,并进行了仿真和实验验证,其主要工作及成果有：一、针对永磁同步电机定子电阻变化影响磁链和转矩控制性能的问题,提出了一种根据定子电流实际值与给定值的误差,采用模糊控制的定子电阻在线估计方法。详细研究了定子电阻变化对磁链和转矩计算的影响,指出了若不对定子电阻变化进行补偿会导致系统性能变差。仿真结果表明定子电阻参数的变化确实会使直接转矩控制中转矩和磁链位置的计算发生偏差,同时基于模糊控制的定子电阻在线估计方法能够准确地估计出定子电阻的变化,减小了由于定子电阻变化而带来的转矩和定子磁链位置误差。二、针对永磁同步电机传统直接转矩控制中存在的磁链增量不对称性和转矩脉动大等问题,提出了一种扇区细分和占空比控制相结合的永磁同步电机新型直接转矩控制方法。对永磁同步电机传统直接转矩控制中的磁链和转矩运行轨迹及增量进行了详细地分析,指出磁链和转矩增量在扇区分界处具有明显的不对称性,同时增量与采样周期、采样周期内作用的电压矢量幅值存在正比关系。提出了一种将常用的六个扇区细分成十八个扇区,并根据转矩误差实时确定输出电压脉冲的占空比—即作用的有效电压矢量幅值的新型直接转矩控制方法。仿真和实验结果证明了这种方法有效地减小了传统直接转矩控制中磁链增量的不对称性,进而改善了磁链运行轨迹,减小了电机的转矩脉动。三、针对永磁同步电机传统直接转矩控制中的磁链和转矩脉动大、逆变器开关频率不恒定等问题,提出了一种基于空间矢量调制的永磁同步电机新型直接转矩控制方法。在建立永磁同步电机定子磁链坐标系数学模型的基础上,利用磁链和转矩误差及转速确定出电压在定子磁链坐标系轴上的给定参考分量,再结合坐标变换和空间矢量调制方法实现电机磁链和转矩的控制。该方法中省去了传统直接转矩控制中的磁链和转矩滞环控制器,并结合了空间矢量调制方法,能够明显减小传统直接转矩控制中的磁链和转矩脉动,使逆变器工作在恒定的开关频率下,仿真和实验结果证明了其有效性和正确性。四、针对传统直接转矩控制中的转矩脉动问题,提出了一种基于离散空间矢量调制的改进直接转矩控制方法,并对三种改进直接转矩控制方法进行了比较。在分析永磁同步电机转矩公式的基础上,得出了不同转速下电压矢量对转矩的影响,提出了一种选用与基本电压矢量同方向,但幅值大小不同的离散空间矢量调制的直接转矩控制方法,并针对传统的转矩滞环控制器进行了改进。仿真和实验结果表明该控制方法简单,易于实现,能够使电机转矩脉动与电机噪声得到了较好的抑制。同时对提出的三种改进直接转矩控制方法进行了比较研究,得出了基于空间矢量调制的直接转矩控制方法减小转矩脉动效果最好的结论。五、采用了一种将脉振高频信号注入逆变器输出PWM波的电机转速估算方法,实现了永磁同步电机无速度传感器速度闭环控制。对旋转高频电压信号注入和脉振高频电压信号注入方法估计转速进行了详细的理论推导和仿真验证,说明旋转高频电压信号注入法的实现需要永磁同步电机在物理构成上具有凸极性,而脉振高频电压信号注入法的实现只需要永磁同步电机在高频信号下体现出一定的凸极性,就可以实现电机转速辨识,因此具有更为广泛的适应范围,但是注入脉振的高频信号,可能会增加电机的脉动。对脉振高频电压信号注入法估计电机转速进行了实验验证,实验结果证明了这种方法适合于低速运行,对电机参数的变化不敏感,鲁棒性强。
林海,严卫生,李铭峰,吴涛[7]（2008）在《基于扇区过渡的永磁同步电动机直接转矩控制》文中研究表明分析了直接转矩控制（DTC）基本原理,针对永磁同步电动机直接转矩控制系统中定子磁链经过相邻近扇区边界时系统转矩脉动较大的问题,提出两种在相邻扇区过渡时抑制转矩脉动的方法:平衡扇区过渡法和过扇区过渡法,并对所提出的两种方法进行了仿真研究。仿真实验结果表明两种方法都能有效减小系统中定子磁链处于扇区边界时的转矩脉动。
雷波[8]（2008）在《永磁同步电机控制策略研究及仿真》文中研究指明永磁同步电机相对于其它电机而言有着优异的控制性能,己广泛应用于社会生活之中,而且,由于我国在永磁体稀土方面的资源极为丰富,这就使研究永磁同步电机的控制显得十分重要。本文研究了永磁同步电机的控制策略,并做了仿真研究,为实际应用提供了充分的理论依据。论文对永磁同步电机的结构和特点进行了分析,介绍了永磁同步电机控制中常用的三种坐标系及相互变换关系,给出了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型,重点介绍了d-q坐标系下的数学模型。在此基础上,对永磁同步电机在有速度传感器条件下的控制策略和无速度传感器条件下的控制策略分别进行了研究。有速度传感器控制中,研究了空间矢量控制（SVPWM）、直接转矩控制（DTC）、及基于空间矢量调制的直接转矩控制（SVM-DTC）三种控制策略的原理及其实现方法,在Matlab/simulink下,分别构建系统的仿真模型,进行仿真验证。无速度传感器控制中,研究了基于磁链矢量角速度辨识的直接转矩控制策略和基于MRAS速度辨识的矢量控制策略的原理和实现方法,分别给出Matlab/simulink下系统的仿真模型,并进行仿真验证。通过前述研究,明确了各种控制策略中存在着一定的不足之处。针对这些不足,进行了深入的研究,提出了相应的优化与改进的措施。直接转矩控制中,转矩和磁链脉动较大,提出了优化电压矢量开关表、改进磁链观测器等改进方法;而无速度传感器控制中,转矩变化时,速度估计存在较大偏差,提出了变参数调节、增加速度补偿等改进方法:同时,对改进方法,在Matlab/simulink中进行了仿真验证,结果表明了改进方法的正确性和有效性。
姚海兰[9]（2008）在《永磁同步电机直接转矩控制系统》文中研究表明随着现代制造技术、电力电子技术和计算机控制技术的快速发展,伺服控制系统在工业控制和家用电气控制领域等得到了广泛的运用,交流伺服控制系统己经成为伺服控制系统发展的主要趋势。研究以永磁同步电机直接转矩控制系统为代表的同步交流伺服控制系统有着非常重要的现实意义。文章对永磁同步电机直接转矩控制系统进行了相关研究和改进研究。直接转矩控制技术是继矢量变换控制技术之后,在交流调速领域出现的一种新型变频调速控制技术,直接转矩控制技术具有动态响应迅速、控制简单、受电机参数变化影响小的巨大优点,能够获得非常好的动态性能,但同时存在较大的转矩脉动。对于常规的直接转矩控制存在的不足之处,本文依据空间电压矢量控制的原理,优化SVPWM,提出了直接转矩控制的空间矢量调制的策略,利用电压空间矢量调制能够使逆变器实现电压空间矢量的任意方向任意大小的连续输出,能够有效减小转矩的脉动,提高了系统的控制性能。文章在对永磁同步电机直接转矩控制系统进行理论分析的基础上,搭建了该控制系统的仿真模型与实验装置,也同时搭建了能够很好改进转矩脉动的SVPWM控制的永磁同步电机直接转矩控制系统的仿真和实验模型。仿真结果与实验结果同时证明了永磁同步电机直接转矩控制系统的快速动态响应特性,而改进型的控制系统在保持优点基础上又有效减小了转矩的脉动。
徐从谦[10]（2007）在《正弦波永磁同步电动机直接转矩控制性能改善研究》文中提出正弦波永磁同步电动机具有高效节能、高功率密度和高功率因数等诸多优点，被广泛应用在工业控制、交通运输和航空航天等领域。以其构成的交流传动控制系统的控制策略主要有矢量控制和直接转矩控制，其中直接转矩控制因具有结构简单、概念明确、响应迅速等优点而成为现代交流传动领域的研究热点。本文研究正弦波永磁同步电动机直接转矩控制系统，针对其转矩脉动问题，提出了改进转矩脉动的控制策略。首先说明了选题背景和目的意义，综述了永磁同步电动机直接转矩控制系统的研究现状，分析了零电压矢量对电磁转矩的特殊作用，由此提出了基于转矩预测的模糊直接转矩控制方法。针对定子磁链在π／3扇区内的不同位置时，相同的空间电压矢量对磁链和转矩的作用效果明显不同，提出了改进的模糊控制规则表。通过与传统的模糊直接转矩控制进行对比仿真实验，证明了该方法的合理性和先进性。论文对全数字化交流传动控制系统的数字控制器仿真建模方法进行了深入的研究，构建了基于时序控制的永磁同步电动机交流传动控制系统仿真平台，它具有和全数字化控制系统相同的时序控制逻辑。通过在该平台上实现基于空间电压矢量调制的直接转矩控制策略，证明了该仿真建模方法的合理性，为以后的研究工作提供了有效的实验工具。
二、永磁同步电机的直接转矩控制及其数字仿真（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、永磁同步电机的直接转矩控制及其数字仿真（论文提纲范文）
（1）永磁同步电动机在油田抽油机中的应用与节能分析（论文提纲范文）
| 1 永磁电动机的特性及设计特点 |
| 2 永磁同步电动机的应用与节能效果 |
| 3 问题的分析 |
| 3.1 永磁电动机机械特性和抽油机负载特性匹配 |
| 3.2 永磁电动机的选用 |
| 3.3 脉动转矩和去磁的影响 |
| 4 结语 |
（2）永磁同步电机的控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 永磁同步电机的数学模型及矢量控制技术原理 |
| 2.1 永磁同步电机的分类与结构 |
| 2.2 永磁同步电机的数学模型 |
| 2.3 矢量控制 |
| 2.3.1 矢量控制的基本原理 |
| 2.3.2 SVPWM基本原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于基波数学模型的无传感器控制 |
| 3.1 传统滑模观测器算法 |
| 3.1.1 传统滑模观测器设计 |
| 3.1.2 基于反正切函数的转子位置估计 |
| 3.1.3 符号函数简介 |
| 3.2 同步旋转坐标系下滑模观测器算法 |
| 3.2.1 滑模观测器设计 |
| 3.2.2 基于锁相环的转子位置估计 |
| 3.2.3 滑模控制常用函数简介 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 矢量控制与无传感器控制的仿真与分析 |
| 4.1 矢量控制中的 SVPWM 方式的建模与结果分析 |
| 4.1.1 仿真模型搭建 |
| 4.1.2 系统仿真与分析 |
| 4.2 传统滑模观测器算法的仿真模型搭建与结果分析 |
| 4.2.1 仿真模型的搭建 |
| 4.2.2 系统仿真与分析 |
| 4.3 同步旋转坐标系下的滑模观测器算法建模与结果分析 |
| 4.3.1 仿真模型的搭建 |
| 4.3.2 系统仿真与分析 |
| 4.4 三种控制算法的对比与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 直接转矩控制的研究与仿真 |
| 5.1 PMSM传统直接转矩控制原理 |
| 5.1.1 磁链和转矩控制原理 |
| 5.1.2 直接转矩控制开关表的选择 |
| 5.2 传统直接转矩控制的 MATLAB 仿真 |
| 5.2.1 所用电机参数 |
| 5.2.2 仿真条件 |
| 5.2.3 仿真结果展示与分析 |
| 5.3 基于滑模控制的直接转矩控制 |
| 5.3.1 PMSM 的矢量数学模型 |
| 5.3.2 基于滑模控制的直接转矩控制器设计 |
| 5.4 基于滑模控制的直接转矩控制的 MATLAB 仿真 |
| 5.4.1 所用电机参数 |
| 5.4.2 仿真模型的搭建 |
| 5.4.3 仿真结果展示与分析 |
| 5.5 两种算法对比与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 电机控制平台的介绍与在线调试 |
| 6.1 系统的硬件介绍 |
| 6.1.1 系统的总体硬件结构 |
| 6.1.2 控制电路 |
| 6.1.3 驱动电路 |
| 6.1.4 检测电路 |
| 6.2 系统的软件设计 |
| 6.2.1 中断服务子程序 |
| 6.2.2 A/D转换 |
| 6.3 系统实验平台简介 |
| 6.4 系统性能在线调试 |
| 6.4.1 电流环性能测试 |
| 6.4.2 系统速度平稳性测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
（3）基于UKF的无传感器永磁同步电机直接转矩控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 永磁同步电机及相关领域的发展概况 |
| 1.2.1 永磁同步电机特点 |
| 1.2.2 电力电子技术的发展 |
| 1.2.3 微处理器技术的发展 |
| 1.2.4 高性能永磁材料的发展 |
| 1.3 永磁同步电动机控制策略的发展 |
| 1.3.1 转速开环恒压频比控制（VVVF） |
| 1.3.2 转子磁场定向的矢量控制(FOC) |
| 1.3.3 直接转矩控制(DTC) |
| 1.4 永磁同步电机无传感器技术发展概况 |
| 1.4.1 直接计算方法 |
| 1.4.2 模型参考自适应方法（MRAC） |
| 1.4.3 扩展卡尔曼滤波(EKF)法 |
| 1.4.4 高频注入方法 |
| 1.4.5 基于人工智能的估计方法 |
| 1.5 本文主要工作内容 |
| 1.6 研究内容 |
| 2 永磁同步电机数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 永磁同步电机基本结构 |
| 2.3 永磁同步电机数学模型 |
| 2.3.1 三相静止坐标系( A-B-C)下的 PMSM 模型 |
| 2.3.2 两相静止坐标系( α-β)下的 PMSM 模型 |
| 2.3.3 两相旋转坐标系( d-q)下的 PMSM 模型 |
| 2.4 坐标变换 |
| 2.4.1 两相静止坐标系与三相静止坐标系转换 |
| 2.4.2 两相静止坐标系与两相旋转坐标系转换 |
| 2.5 小结 |
| 3 永磁同步电机直接转矩控制系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 直接转矩控制的基本原理 |
| 3.2.1 直接转矩控制系统的基本结构 |
| 3.2.2 逆变器与基本空间电压矢量 |
| 3.2.3 逆变器开关表 |
| 3.3 直接转矩控制系统 |
| 3.3.1 定子磁链的控制 |
| 3.3.2 转矩的控制 |
| 3.4 永磁同步电机直接转矩控制 |
| 3.4.1 永磁同步电机直接转矩控制的基本原理 |
| 3.4.2 永磁同步电机直接转矩控制的动态模型 |
| 3.5 小结 |
| 4 算法的设计与研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 UKF 估计器的原理 |
| 4.2.1 UT(Unscented Tansformation)变换原理 |
| 4.2.2 UT 变换精度分析 |
| 4.2.3 UKF 算法原理 |
| 4.2.4 影响 UKF 算法精度的主要因素 |
| 4.3 UDU~TUKF 滤波估计器 |
| 4.4 初始条件及噪声方差阵 |
| 4.5 基于 UDU~TUKF 滤波算法的 PMSM 直接转矩控制系统 |
| 4.5.1 基于 UDU~TUKF 滤波算法的 PMSM-DTC 系统结构 |
| 4.5.2 基于 UDU~TUKF 滤波算法的 PMSM-DTC 动态模型 |
| 4.6 小结 |
| 5 系统仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 仿真工具介绍 |
| 5.3 仿真模型设计 |
| 5.3.1 PMSM 模块 |
| 5.3.2 电流转换单元 |
| 5.3.3 计算单元 |
| 5.3.4 UDU~TUKF 估计器模块 |
| 5.3.5 区域选择模块 |
| 5.3.6 开关表 |
| 5.3.7 逆变器模块 |
| 5.4 PMSM 参数及初始值设定 |
| 5.5 仿真结果分析 |
| 5.5.1 仿真结果分析 |
| 5.5.2 仿真结果对比分析 |
| 5.6 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于PMSM交流伺服系统DTC的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 伺服系统的发展简介 |
| 1.2 交流伺服系统的基本组成 |
| 1.3 交流传动伺服系统分类 |
| 1.4 交流伺服的控制策略 |
| 1.5 交流伺服的研究现状和发展趋势 |
| 1.5.1 交流伺服的研究现状 |
| 1.5.2 交流伺服的发展趋势 |
| 1.6 本课题的研究意义以及研究内容 |
| 1.6.1 本课题的研究意义 |
| 1.6.2 本课题的研究内容 |
| 第2章 永磁同步电机的数学模型和标幺值形式 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 永磁同步电机的结构 |
| 2.3 永磁同步电机的分类 |
| 2.4 永磁同步电机数学模型 |
| 2.5 标幺值模型 |
| 2.5.1 标幺值基值的选取 |
| 2.5.2 数学模型的标幺值形式 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 永磁同步电机直接转矩控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 直接转矩控制简介 |
| 3.3 直接转矩控制技术的特点 |
| 3.4 直接转矩控原理 |
| 3.4.1 逆变器的原理 |
| 3.4.2 空间电压矢量的选择 |
| 3.5 永磁同步电机的DTC的实现 |
| 3.6 DTC在MATLAB/SIMULINK中的仿真 |
| 3.6.1 MATLAB简介 |
| 3.6.2 SIMULINK工具箱简介 |
| 3.6.3 仿真模型 |
| 3.6.4 仿真结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 直接转矩控制空间矢量调制 |
| 4.1 传统DTC的不足 |
| 4.2 空间矢量调制原理 |
| 4.2.1 SVPWM简介 |
| 4.2.2 SVPWM的实现 |
| 4.2.3 SVPWM的优化 |
| 4.3 直接转矩控制空间矢量调制 |
| 4.4 DTC-SVM在MATLAB/SIMULINK下的仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 永磁同步电机直接转矩的数字化实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 DSP TMS320的介绍 |
| 5.2.1 DSP TMS320F2407的介绍 |
| 5.3 智能功率模块 |
| 5.3.1 智能功率模块的介绍 |
| 5.3.2 智能功率模块的驱动和保护电路 |
| 5.4 直接转矩控制的算法实现 |
| 5.4.1 i_a,i_b的计算 |
| 5.4.2 数字PID调节器 |
| 5.4.3 电机转速的计算 |
| 5.4.4 SVPWM的DSP实现 |
| 5.5 DTC实验及结果 |
| 5.5.1 实验平台介绍 |
| 5.5.2 实验结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 电机参数 |
| 附录B 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（5）基于DSP的无速度传感器永磁同步电机直接转矩控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 永磁同步电机的发展现状 |
| 1.2 永磁同步电动机控制方法的发展现状 |
| 1.3 永磁同步电动机无速度传感器的研究意义及现状 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 2 永磁同步电动机数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电压平衡方程 |
| 2.3 磁链方程 |
| 2.4 电磁转矩与机械运动方程 |
| 2.5 坐标变换 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 永磁同步电机直接转矩控制系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 DTC 的基本原理 |
| 3.3 DTC 的特点 |
| 3.4 DTC 的实现 |
| 3.5 DTC 的 MATLAB Simulink 仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于扩展卡尔曼滤波器的无传感器控制技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 卡尔曼滤波原理和分析 |
| 4.3 扩展的卡尔曼滤波 |
| 4.4 应用扩展卡尔曼滤波算法的 PMSM 直接转矩控制的无传感器调速 |
| 4.5 系统仿真与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于 DSP 的数字控制系统软硬件实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 DSP 数字控制系统硬件实现 |
| 5.3 基于 DSP 的控制系统软件设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（6）永磁同步电动机减小转矩脉动的直接转矩控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 永磁同步电机的控制方式 |
| 1.3 永磁同步电机直接转矩控制研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 永磁同步电机直接转矩控制系统 |
| 2.1 永磁同步电机的结构和数学模型 |
| 2.1.1 永磁同步电机的结构 |
| 2.1.2 永磁同步电机的数学模型 |
| 2.2 永磁同步电机直接转矩控制原理 |
| 2.2.1 空间电压矢量的形成 |
| 2.2.2 定子磁链的控制 |
| 2.2.3 电磁转矩的控制 |
| 2.3 永磁同步电机直接转矩控制实现 |
| 2.3.1 磁链和转矩的计算 |
| 2.3.2 滞环控制器与电压矢量选择表 |
| 2.4 仿真与实验结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 一种直接转矩控制中的定子电阻在线估计方法 |
| 3.1 定子电阻变化对系统性能的影响 |
| 3.2 基于PI和模糊控制的定子电阻在线估计 |
| 3.2.1 采用PI控制的定子电阻在线估计方法 |
| 3.2.2 采用模糊控制的定子电阻在线估计方法 |
| 3.3 仿真结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于扇区细分和占空比控制的DTC系统 |
| 4.1 传统PMSM直接转矩控制性能分析 |
| 4.1.1 磁链控制性能分析 |
| 4.1.2 转矩控制性能分析 |
| 4.2 基于扇区细分和占空比控制的DTC系统 |
| 4.2.1 磁链性能改善 |
| 4.2.2 转矩性能改善和占空比控制 |
| 4.2.3 基于扇区细分和占空比控制的新型DTC |
| 4.3 仿真和实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于空间矢量调制的直接转矩控制系统 |
| 5.1 传统DTC滞环控制分析 |
| 5.2 基于空间矢量调制的DTC原理 |
| 5.2.1 定子磁链坐标系下的PMSM数学模型 |
| 5.2.2 基于空间矢量调制的DTC系统 |
| 5.2.3 空间电压矢量调制 |
| 5.3 仿真和实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于离散空间矢量调制的直接转矩控制 |
| 6.1 离散空间矢量调制的控制原理 |
| 6.1.1 电压矢量对转矩的影响 |
| 6.1.2 离散电压矢量的选择 |
| 6.2 离散空间矢量调制的直接转矩控制方法 |
| 6.3 仿真和实验结果 |
| 6.4 三种提高性能的DTC方法的比较 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 基于高频信号注入法的PMSM无速度传感器控制 |
| 7.1 高频信号注入法实现原理 |
| 7.1.1 旋转高频电压信号注入法 |
| 7.1.2 脉振高频电压信号注入法 |
| 7.2 仿真结果 |
| 7.2.1 旋转高频电压信号注入法仿真结果 |
| 7.2.2 脉振高频电压信号注入法仿真结果 |
| 7.3 实验结果 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 实验系统的数字化实现 |
| 8.1 实验系统的总体组成 |
| 8.2 实验系统的硬件设计 |
| 8.2.1 DSP F2812简介 |
| 8.2.2 主电路 |
| 8.2.3 控制电路设计 |
| 8.2.4 电流和电压采样电路及处理 |
| 8.2.5 过流和过压保护电路设计 |
| 8.3 实验系统的软件设计 |
| 8.3.1 程序流程 |
| 8.3.2 转速的计算 |
| 8.3.3 转速调节器的实现 |
| 8.3.4 定子磁链扇区判断 |
| 8.3.5 数字滤波器DSP算法的实现 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 全文总结与展望 |
| 9.1 本文主要结论和创新点 |
| 9.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 永磁同步电机参数 |
| 攻读博士学位期间发表与录用的论文 |
（8）永磁同步电机控制策略研究及仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第2章 永磁同步电机结构及数学模型 |
| 2.1 永磁同步电机概述 |
| 2.1.1 永磁同步电机的结构 |
| 2.1.2 永磁同步电机的特点 |
| 2.1.3 永磁同步电机的分类 |
| 2.2 坐标变换 |
| 2.2.1 三相静止坐标系(A-B-C轴系) |
| 2.2.2 两相静止坐标系(α-β轴系) |
| 2.2.3 两相旋转坐标系(d-q轴系) |
| 2.2.4 三相静止坐标系与两相静止坐标系间的变换(3s/2s) |
| 2.2.5 两相静止坐标系与两相旋转坐标系间的变换(2s/2r) |
| 2.3 永磁同步电机数学模型 |
| 2.3.1 永磁同步电机A-B-C坐标系下数学模型 |
| 2.3.2 永磁同步电机α-β坐标系下数学模型 |
| 2.3.3 永磁同步电机d-q坐标系下数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于有速度传感器的控制策略研究及仿真 |
| 3.1 MATLAB/SIMULINK仿真环境 |
| 3.2 空间矢量控制系统 |
| 3.2.1 矢量控制原理 |
| 3.2.3 SVPWM |
| 3.2.4 空间矢量控制仿真模型 |
| 3.2.5 仿真结果及结论 |
| 3.3 直接转矩控制系统 |
| 3.3.1 直接转矩控制原理 |
| 3.3.2 磁链及转矩计算 |
| 3.3.3 区间判断 |
| 3.3.4 电压矢量表的选择 |
| 3.3.5 直接转矩控制系统仿真模型 |
| 3.3.6 仿真结果及结论 |
| 3.4 基于空间矢量调制的直接转矩控制系统 |
| 3.4.1 SVM-DTC控制原理 |
| 3.4.2 参考电压矢量的生成 |
| 3.4.3 系统的实现 |
| 3.4.4 仿真结果及结论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于无速度传感器的控制策略研究及仿真 |
| 4.1 无速度传感器技术概述 |
| 4.2 基于磁链矢量角的速度辨识控制系统 |
| 4.2.1 磁链矢量角速度辨识 |
| 4.2.2 仿真结果及结论 |
| 4.3 基于MRAS速度辨识控制系统 |
| 4.3.1 模型参考自适应系统 |
| 4.3.2 MRAS速度辨识 |
| 4.3.3 系统实现 |
| 4.3.4 仿真结果及结论 |
| 4.4 其他无速度传感器的控制策略 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 控制策略的优化与改进 |
| 5.1 直接转矩控制的改进 |
| 5.1.1 优化开关矢量表 |
| 5.1.2 定子电阻补偿 |
| 5.1.3 改进磁链估计 |
| 5.2 MRAS速度辨识的改进 |
| 5.2.1 变比例系数 |
| 5.2.2 加入速度补偿 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）永磁同步电机直接转矩控制系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 永磁同步电机调速系统发展概况 |
| 1.2.2 永磁同步电机调速系统发展趋势 |
| 1.2.3 永磁同步电机直接转矩控制的研究现状 |
| 1.3 论文创新与章节安排 |
| 第2章 永磁同步电机直接转矩控制结构及原理 |
| 2.1 永磁同步电机的数学模型 |
| 2.1.1 永磁同步电机的结构及分类 |
| 2.1.2 PMSM的数学模型 |
| 2.2 永磁同步电机直接转矩控制系统结构 |
| 2.2.1 直接转矩控制特点及基本原理分析 |
| 2.2.2 永磁同步电机直接转矩控制的实现 |
| 2.3 本章总结 |
| 第3章 永磁同步电机直接转矩控制仿真研究 |
| 3.1 MATLAB仿真工具简介 |
| 3.2 永磁同步电机直接转矩控制的仿真模块简介 |
| 3.2.1 永磁同步电机模块 |
| 3.2.2 磁链幅值计算模块和定子磁链位置计算模块 |
| 3.2.3 区间判定模块 |
| 3.2.4 磁链和转矩比较模块 |
| 3.2.5 开关表模块 |
| 3.2.6 逆变器模块 |
| 3.3 仿真、分析及结论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 永磁同步电机直接转矩控制转矩脉动研究 |
| 4.1 传统DTC的不足以及基本的改进方案 |
| 4.2 SVPWM原理 |
| 4.2.1 SVPWM实现 |
| 4.2.2 SVPWM的优化方案 |
| 4.3 直接转矩控制空间矢量调制( DTC-SVM) |
| 4.4 永磁同步电机直接转矩 SVPWM控制的 MATLAB/SIMULINK仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于 DSP永磁同步电机控制系统的硬件构成 |
| 5.1 DSP TMS320的介绍 |
| 5.1.1 DSP TMS320F2407的介绍 |
| 5.1.2 TMS320LF2407最小系统 |
| 5.2 智能功率模块及其驱动电路 |
| 5.2.1 智能功率模块的介绍 |
| 5.2.2 智能功率模块的驱动和保护电路 |
| 5.3 主电路硬件结构 |
| 5.3.1 接线端子排 |
| 5.3.2 母线电路的发光二极管显示电路 |
| 5.3.3 启动电阻的切换电路 |
| 5.4 控制系统硬件结构 |
| 5.4.1 电流信号检测电路 |
| 5.4.2 位置信号检测电路 |
| 5.4.3 DSP电源监控电路 |
| 5.4.4 过流信号检测电路 |
| 5.4.5 模拟信号输入电路 |
| 5.4.6 模拟信号输出电路 |
| 5.5 直接转矩控制的算法实现 |
| 5.5.1 ia、ib和udc的计算 |
| 5.5.2 电机转速的计算 |
| 5.5.3 数字PID调节器 |
| 5.5.4 SVPWM的DSP实现 |
| 5.6 DTC实验及结果 |
| 5.6.1 实验平台介绍 |
| 5.6.2 实验结果 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）正弦波永磁同步电动机直接转矩控制性能改善研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 PMSM变频调速技术综述 |
| 1.3 PMSM直接转矩控制的研究现状 |
| 1.4 论文研究内容及结构安排 |
| 第二章 PMSM直接转矩控制理论 |
| 2.1 PMSM直接转矩控制的理论基础 |
| 2.2 PMSM直接转矩控制系统 |
| 2.2.1 PMSM直接转矩控制系统的基本结构 |
| 2.2.2 PMSM直接转矩控制系统的缺陷 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 基于转矩预测的PMSM模糊直接转矩控制 |
| 3.1 PMSM直接转矩控制零电压矢量的作用 |
| 3.2 模糊控制应用于PMSM直接转矩控制 |
| 3.3 转矩预测 |
| 3.4 控制系统仿真模型建立 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于时序控制的PMSM控制系统仿真平台 |
| 4.1 MATLAB/Simulink在交流传动控制系统仿真中的应用 |
| 4.2 仿真平台的基本思想 |
| 4.3 仿真平台时序控制的实现 |
| 4.4 控制系统主回路和控制回路 |
| 4.5 SVM调制和触发脉冲输出模块的S函数实现 |
| 4.5.1 S函数介绍 |
| 4.5.2 SVM模块的S函数实现 |
| 4.5.3 触发脉冲输出模块的S函数实现 |
| 4.6 仿真平台实现SVM直接转矩控制运行结果及分析 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 仿真结果分析 |
| 5.1 仿真环境建立及相关参数设置 |
| 5.2 仿真结果及对比分析 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、永磁同步电机的直接转矩控制及其数字仿真（论文参考文献）
- [1]永磁同步电动机在油田抽油机中的应用与节能分析[J]. 苏锦智,张继鹏. 河南科技, 2021(26)
- [2]永磁同步电机的控制策略研究[D]. 史辰星. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2018(06)
- [3]基于UKF的无传感器永磁同步电机直接转矩控制研究[D]. 王铮. 辽宁工程技术大学, 2012(04)
- [4]基于PMSM交流伺服系统DTC的研究[D]. 吕晋军. 兰州理工大学, 2010(04)
- [5]基于DSP的无速度传感器永磁同步电机直接转矩控制系统研究[D]. 孙晓娜. 辽宁工程技术大学, 2008(S2)
- [6]永磁同步电动机减小转矩脉动的直接转矩控制方法研究[D]. 徐艳平. 西安理工大学, 2008(04)
- [7]基于扇区过渡的永磁同步电动机直接转矩控制[J]. 林海,严卫生,李铭峰,吴涛. 微特电机, 2008(05)
- [8]永磁同步电机控制策略研究及仿真[D]. 雷波. 武汉理工大学, 2008(09)
- [9]永磁同步电机直接转矩控制系统[D]. 姚海兰. 同济大学, 2008(10)
- [10]正弦波永磁同步电动机直接转矩控制性能改善研究[D]. 徐从谦. 中南大学, 2007(06)