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《湖南工业大学》 2010年
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基于死区补偿的永磁同步电动机矢量控制系统研究

王文韬  
【摘要】:永磁同步电动机以其特有的结构及优异的性能受到了广泛的重视,适用于越来越多的高性能应用场合。本文的工作主要围绕提高永磁同步电动机控制系统的性能展开,分别对永磁同步电动机矢量控制、空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)以及逆变器死区补偿等方面进行了深入研究。 在对永磁同步电动机数学模型分析的基础上,阐明了矢量控制的原理和实现方法,建立了永磁同步电动机矢量控制系统;对矢量控制中的关键环节空间电压矢量脉宽调制技术进行了详细研究,该方法能够有效改善电流波形,降低电机转矩脉动,并易于数字实现。采用MATLAB/Simulink仿真工具对永磁同步电动机矢量控制系统进行了仿真,结果表明该系统具备良好的稳态及瞬态性能。 为了提高永磁同步电动机矢量控制系统的性能,作者对逆变器死区补偿展开了深入研究。广泛分析和总结了国内外已有的死区补偿研究成果,提出了相补偿法、电流反馈平均电压补偿法以及坐标变换补偿法等三种实用的死区补偿方法;同时,提出了电流预测法和电流矢量法,解决了以往电流极性检测中存在的过零点模糊、精度低,实现复杂等问题。利用MATLAB/simulink仿真验证了上述方法的补偿效果,结果表明,它们都能在一定程度上改善电机定子电流及输出电磁转矩的波形。 为了进一步验证本文所研究的永磁同步电动机矢量控制系统及死区补偿方法,利用dSPACE半实物仿真平台进行了仿真实验。首先,具体描述了半实物仿真平台的组成及各部分功能;其次,建立了系统的半实物仿真模型,给出了半实物仿真实验的一些主要步骤;最后,利用示波器记录了一些实验波形。实验结果证明了本文所提出的死区补偿方法的正确性、可行性及有效性。
【学位授予单位】:湖南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM341

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