高速永磁同步电机智能控制技术的仿真

永磁同步电机混沌现象的控制仿真永磁同步电动机(PMSM)在某些参数及工作条件下会出现混沌运动，表现为转矩和转速的间歇振荡、控制性能的不稳定、系统不规则的电磁噪声等。

这种混沌现象严重影响了永磁同步电动机(PMSM)的稳定工作，控制和消除此种混沌现象已经成为这一领域的一个重要课题。

研究和解决永磁同步电动机(PMSM)在运动当中的混沌现象对提高永磁同步电机(PMSG)的稳定性、可靠性等重要性能有这深远的意义。

同步永磁直流电机的数学模型在dq 同步旋转坐标系下建立的同步永磁直流电机（PMSM ）的数学模型为：1q d a d e q d d d d L di R i i u dt L L L ω=-++011()q a d q e d q q q q qdi R L i i dt L L L L ωλ=--++1()g e w m g eqd T T B dt J ωω=--(1)式中，d i 和q i 分别为发电机的d 轴和q 轴电流，d L 和q L 分别为发电机的d 轴和q 轴电感，a R 为发电机的定子电阻，e ω为发电机的电角频率，=e p g n ωω，p n 为风力发电机转子的极对数，0λ为永磁体的磁链，d u 和q u 分别为g u 的d 轴和q 轴分量，eq J 为风电机组的等效转动惯量，m B 为转动粘滞系数，e T 为发电机电磁转矩，g ω为发电机转子的转速，且有g ω=w ω。

由以上式子，直驱式永磁同步电机的电磁转矩表达式可以化简为：1.5e p d T n i λ=（2）对(2-1)式中直驱式永磁同步风力发电机的数学模型进行进一步的分析。

假设发电机d 轴和q 轴电感是相等的，即d L =q L =l ，经过无量纲变换的均匀气隙的PMSM 数学模型为：dd g q d di i i u dtω=-++q q g d g q di i i u dt ωγω=--++()g q g wd i T dtωσω=--（3）(2-3)式当中，d i ，q i ，g ω，分别为经过变换的直轴电流、交轴电流和发电机的角速度。

永磁同步电动机矢量控制仿真1．前言随着微电子和电力电子技术的飞速发展,越来越多的交流伺服系统采用了数字信号处理器(DSP)和智能功率模块(IPM),从而实现了从模拟控制到数字控制的转变。

空间矢量PWM调制,它具有线性范围宽,高次谐波少,易于数字实现等优点,在新型的驱动器中得到了普遍应用。

永磁同步电机(PMSM)具有较高的运行效率、较高的转矩密度、转动惯量小、转矩脉动小、可高速运行等特点,在诸如高性能机床进给控制、位置控制、机器人等领域PMSM得到了广泛的应用。

近几年来,国内外学者将空间矢量脉宽调制算法应用于永磁同步电机控制中,并取得了一定的成就。

同时,永磁同步电机交流变频调速系统发展也很快,已成为调速系统的主要研究和发展对象。

数字仿真技术一直是交流调速系统分析计算的有用工具。

但随着对PMSM控制技术要求的提高,空间矢量PWM控制系统成为首选方案。

本文对其进行MATLABSIMULINK下仿真,并给出了仿真结果。

2．永磁同步电动机矢量控制原理矢量控制的目的是为了改善转矩控制性能，而最终实施仍然是落实到对定子电流（交流量）的控制上。

由于在定子侧的各个物理量，包括电压、电流、电动势、磁动势等等，都是交流量，其空间矢量在空间以同步转速旋转，调节、控制和计算都不是很方便。

因此，需要借助于坐标变换，使得各个物理量从静止坐标系转换到同步旋转坐标系，然后，站在同步旋转坐标系上进行观察，电动机的各个空间矢量都变成了静止矢量，在同步坐标系上的各个空间矢量就都变成了直流量，可以根据转矩公式的几种形式，找到转矩和被控矢量的各个分量之间的关系，实时的计算出转矩控制所需要的被控矢量的各个分量值，即直流给定量。

按照这些给定量进行实时控制，就可以达到直流电动机的控制性能。

由于这些直流给定量在物理上是不存在的，是虚构的，因此，还必须再经过坐标的逆变换过程，从旋转坐标系回到静止坐标系，把上述的直流给定量变换成实际的交流给定量，在三相定子坐标系上对交流量进行控制，使其实际值等于给定值。

摘要本文首先介绍了永磁同步电机的国内外发展状况，然后介绍了永磁同步电机的结构及原理，接着建立了永磁同步电机的数学模型，并在此基础上用MATLAB 进行了仿真，最后进行了仿真及仿真结果的分析。

永磁同步电机是具有非线性、强耦合性、时变性的系统，在运行过程中会受到负载扰动等多因素影响。

以往研究永磁同步电机的做法是在硬件上搭建一个平台进行模拟，但是这样在做实验中难免会造成一些损失，而且硬件上的反馈会比较长研究周期长。

目前在国内外关于永磁同步电机调速系统的研究现状上来讲，基于MATLAB环境下仿真模型的构建下进行研究，这可极大的缩短研究周期和研究成本。

在利用MATLAB仿真模型研究永磁同步电机时，我们可以把那些扰动因数做成模拟信号给予模型，这样可以准确的定性分析实验得出结论。

关键字：永磁同步电机，空间矢量调制，MATLAB仿真，数学模型。

ABSTRACTIn the first, this paper introduces the domestic and international development status of Permanent Magnet Synchronous Motor(PMSM), gives a explanation about its basictheory, structure. Then it builds a mathematical model, and uses MATLAB to simulate that model.The PMSM is a nonlinear, strong-coupling and time-varying system, so in the operation process, it will be influenced by many factors such asload disturbance. Therere, it is necessary to take action when researching the control method of PMSM. The former research method is setting up a platform on hardware to perform experimensbut it is undesirable, because it often cause some loss, and the feedback cycle is longer than research cycle. As fordomestic and international current situation on the research of PMSM, it is obvious that researching under the simulation model created by MATLAB could greatly reduce the cost and cycle of researchment. When using MATLAB to build simulation model on the research of PMSM, we can transform these disturbance factors into analog signal, making a qualitative analysis to draw conclusions from them.Keywords：PMSM, SVPWM, MATLAB simulation, mathmatical model目录摘要 (I)ABSTRACT .............................................. I I 目录............................................... I II 第一章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.1.1 研究背景 (1)1.1.2 研究的目的及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国内研究历史及现状 (2)1.2.2 国外研究现状及趋势 (2)1.3 本文的主要内容 (3)第二章永磁同步电机调速系统的结构和数学模型 (5)2.1 引言 (5)2.2 永磁同步电机调速系统的结构 (5)2.3 永磁同步电机调速系统的数学模型 (6)2.3.1 PMSM在ABC坐标系下的磁链和电压方程 (6)坐标系下的磁链和电压方程 (8)2.3.2 PMSM在02.3.3 PMSM在dq0坐标系下的磁链和电压方程 (9)2.4 永磁同步电机的控制策略 (11)2.5 本章小节 (12)第三章永磁同步电机矢量控制及空间矢量脉宽调制 (14)3.1 引言 (14)3.2 永磁同步电动机的矢量控制 (14)3.3 空间矢量脉宽调制概念 (15)3.4 SVPWM模块的建立 (17)3.5 本章小结 (23)第四章基于Matlab的永磁同步调速系统仿真模型的建立 (24)4.1 引言 (24)4.2 MATLAB软件的介绍 (24)4.3永磁同步电机调速系统整体模型的建立 (25)4.4仿真参数调试及结果分析 (28)4.5本章小结 (29)第五章总结与展望 (30)5.1全文总结 (30)参考文献 (31)致谢 (33)第一章绪论1.1 研究背景及意义1.1.1 研究背景随着电力电子技术、微电子技术和现代电机控制理论的发展，交流调速系统逐步具备了宽调速范围、高稳速精度、快速动态响应及四象限运行等良好的技术性能，交流调速系统应用越来越广泛。

飞轮储能系统高速永磁同步电动发电机控制关键技术研究一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展，飞轮储能系统作为一种新型储能技术，凭借其高功率密度、快速充放电、长寿命等优势，逐渐受到业界的广泛关注和深入研究。

高速永磁同步电动发电机作为飞轮储能系统的核心部件，其控制技术的优劣直接影响到整个系统的性能与稳定性。

对高速永磁同步电动发电机控制关键技术的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

本文旨在深入研究飞轮储能系统中高速永磁同步电动发电机的控制技术，针对其高速旋转、高功率密度、高精度控制等特点，探索有效的控制策略和优化方法。

对高速永磁同步电动发电机的基本原理和结构特点进行详细介绍，为后续的控制技术研究奠定理论基础。

重点分析现有控制技术的优缺点，并针对存在的问题提出改进方案。

在此基础上，结合先进的控制理论和技术手段，设计高效的控制算法，实现对高速永磁同步电动发电机的高效、稳定控制。

通过仿真和实验验证所提控制技术的有效性和可行性，为飞轮储能系统的实际应用提供有力支持。

本文的研究内容不仅有助于推动飞轮储能技术的发展和应用，也为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴。

同时，本文的研究成果对于提高我国在新能源和储能技术领域的自主创新能力和核心竞争力具有重要意义。

二、飞轮储能系统概述飞轮储能系统（Flywheel Energy Storage System，FESS）是一种基于机械能储存与释放原理的新型储能技术。

其基本原理是，通过高速旋转的飞轮将电能转化为机械能进行储存，当需要能量时，飞轮减速将机械能再转化回电能。

这种储能方式具有响应速度快、效率高、寿命长、维护成本低等优点，因此在电力调峰、分布式能源、不间断电源等领域具有广泛的应用前景。

飞轮储能系统的核心部件是高速永磁同步电动发电机（HighSpeed Permanent Magnet Synchronous MotorGenerator，HSPMSG）。

永磁同步电机矢量控制实验总结矢量控制是交流电机的一种高性能控制技术，最早由德国学者Blaschke 提出。

其基本思想是根据坐标变换理论将交流电机两个在时间相位上正交的交流分量转换为空间上正交的两个直流分量，从而把交流电机定子电流分解成励磁分量和转矩分量两个独立的直流控制量，分别实现对电机磁通和转矩的控制，然后再通过坐标变换将两个独立的直流控制量还原为交流时变量来控制交流电机，大大提高了调速的动态性能。

随着新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电机（PMSM ）成为近年来发展较快的一种电机。

它具有气隙磁密度高、转矩脉动小、转矩/ 惯量比大的优点，与传统的异步电机相比，节能效果明显、效率高、结构轻型化、维护容易、运行稳定、可靠性高、输出转矩大，得到了越来越广泛的应用和重视，是目前交流伺服系统中的主流电机。

1 永磁同步电机的数学模型永磁同步电机模块可工作于电动机方式或发电机方式，运行方式由电机电磁转矩符号决定（为正则是电动机状态，为负则是发电机状态）。

对永磁同步电机模型作如下假设：不考虑铁心饱和，忽略端部效应；涡流损耗、磁滞损耗忽略不计；定子三相电流产生的空间磁势及永磁转子的磁通分布呈正弦波形状，忽略磁场的高次谐波；不考虑转子磁场的突极效应；永磁材料的电导率为零，永磁体的磁场恒定不变。

运用坐标变换理论，可以得到在同步旋转的两相坐标系下（d-q ）的永磁同步电机的数学模型。

电压方程为：q d d d P Ri u ωψψ-+=d q q q P Ri u ωψψ-+=定子磁链方程为：f d d d i L ψψ+=q q q i L =ψ电磁转矩方程为：)(q d d q p e i i n T ψψ-=式中：d u 、q u 、d i 、q i 、d ψ、q ψ分别为d-q 轴上的定子电压、电流和磁链分量；R 为电机定子绕组电阻；d L 和q L 分别为永磁同步电机d-q 轴上的电感；f ψ为永磁体在定子上产生的耦合磁链；ω 为d-q 坐标系的旋转角频率；e T 为电机电磁转矩；p n 为磁极对数；p 为微分算子。

中图分类号:T M351　T M341 文献标识码:A 文章编号:100126848(2007)022*******基于Matlab 的永磁同步电机矢量控制系统仿真研究龚云飞,富历新(哈尔滨工业大学机器人研究所,哈尔滨　150001)摘　要:在现代交流伺服系统中,矢量控制原理以及空间电压矢量脉宽调制(S VP WM )技术使得交流电机能够获得和直流电机相媲美的性能。

为了更好地验证基于DSP 的交流调速矢量控制系统实际设计过程中各部分输出特性的正确性并为其设计提供必要的设计参数,利用Matlab /Si m ulink 工具箱搭建了系统的仿真模型。

仿真结果符合电机实际运行特性,为实际系统的设计提供了理论依据。

关键词:永磁同步电动机;建模;仿真;空间电压矢量脉宽调制;交流调速S i m ul a ti on of P M S M Vector Con trol Syste m ba sed on M a tl abG ONG Yun 2fei,F U L i 2xin(Robot I nstitute of Harbin I nstitute of Technol ogy,Harbin 150001,China )ABSTRACT:I n t oday πs AC servo syste m ,the vect or contr ol theory and S VP WM technique make the AC mot or can achieve the perfor mance as good as DC mot or .W hen designing the AC servo syste m ,in order t o test the correctness of every part πs out puts and p r ovide the necessary design para meters f or the re 2al syste m ,we built the si m ulati on model of the whole syste m with si m ulink t oolbox in matlab .The si m u 2lati on results accord with the real mot or πs perf or mance and p r ovide the theory basis for the designing of re 2al syste m.KEY WO R D S:P MS M;Modeling,Si m ulati on;S VP WM;AC servo syste m收稿日期:2005212227修改日期:20062032211　控制原理永磁同步电机矢量控制系统基本框图如图1所示。

基于Matlab的永磁同步电机矢量控制系统仿真研究一、本文概述随着电机控制技术的快速发展，永磁同步电机（PMSM）因其高效率、高功率密度和优良的调速性能，在众多工业领域得到了广泛应用。

为了充分发挥永磁同步电机的性能优势，需要对其进行精确的控制。

矢量控制作为一种先进的电机控制策略，能够实现对电机转矩和磁链的独立控制，从而提高电机的动态和稳态性能。

对基于Matlab的永磁同步电机矢量控制系统进行仿真研究，对于深入理解电机控制原理、优化控制系统设计以及推动电机控制技术的发展具有重要意义。

本文旨在通过Matlab仿真平台，构建永磁同步电机的矢量控制系统模型，并对其进行仿真分析。

文章将介绍永磁同步电机的基本结构和工作原理，为后续的控制系统设计奠定基础。

接着，将详细阐述矢量控制的基本原理和实现方法，包括坐标变换、空间矢量脉宽调制（SVPWM）等关键技术。

在此基础上，文章将构建基于Matlab的永磁同步电机矢量控制系统仿真模型，并对其进行仿真实验。

通过对仿真结果的分析，文章将评估矢量控制策略在永磁同步电机控制中的应用效果，并探讨可能的优化措施。

二、永磁同步电机的基本原理和特性永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM）是一种利用永久磁铁作为转子励磁源的同步电机。

其工作原理主要基于电磁感应定律和电磁力定律，结合现代电力电子技术和先进的控制理论，实现了对电机的高性能控制。

永磁同步电机的核心构造包括定子绕组和永磁体转子两大部分。

定子绕组与交流电源相连，通入三相对称电流后会产生旋转磁场，类似于异步电机中的定子磁场。

不同于异步电机的是，PMSM的转子上镶嵌有高性能稀土永磁材料，这些永磁体在电机运行时不需外部电源励磁，即可产生恒定的磁场。

当定子旋转磁场与转子永磁磁场相互作用时，便会在电机内部形成一个合成磁场，从而驱动转子跟随定子磁场同步旋转。

高效节能：由于取消了传统同步电机所需的励磁绕组和励磁电源，永磁电机减少了励磁损耗，效率通常能达到90以上，尤其在宽负载范围内保持较高的效率水平。

1. 引入现代永磁同步电机及其在工业应用中的重要性2. 介绍本文的主要内容和结构【第一部分：现代永磁同步电机的原理】1. 现代永磁同步电机的基本结构和工作原理2. 感应电动势和磁链控制3. 磁链观测和控制4. 空间矢量调制原理【第二部分：永磁同步电机控制的matlab仿真代码】1. 永磁同步电机的状态空间模型2. 闭环控制器设计3. 电机性能参数的选择和仿真结果分析【第三部分：实例分析及应用】1. 将仿真代码应用于实际永磁同步电机控制案例2. 讨论实际应用中可能遇到的问题和解决方案【结语】1. 总结现代永磁同步电机控制原理及matlab仿真代码的重要性2. 展望未来永磁同步电机控制技术的发展方向导言随着电力电子技术和数字控制技术的不断发展，各种新型电机在工业生产中得到了广泛应用。

永磁同步电机以其高效率、高功率密度和良好的动态性能，成为工业驱动领域的热门选择。

掌握现代永磁同步电机的控制原理及相应的仿真代码，对于提高电机系统的性能具有重要意义。

【第一部分：现代永磁同步电机的原理】1. 现代永磁同步电机的基本结构和工作原理现代永磁同步电机由定子、转子和永磁体组成。

其工作原理是利用定子产生的旋转磁场与永磁体产生的固定磁场之间的相互作用，从而实现电能转换为机械能。

永磁同步电机的结构简单、体积小、重量轻，但控制较为复杂。

2. 感应电动势和磁链控制在永磁同步电机中，感应电动势和磁链控制是控制电机转矩和速度的重要手段。

通过对电动势和磁链的测量及控制，可以实现对电机的稳定运行和高效能输出。

3. 磁链观测和控制磁链观测是永磁同步电机控制中的关键技术之一。

通过对电机磁链的观测，可以实现对电机转矩的精准控制，提高电机的动态响应性能。

4. 空间矢量调制原理空间矢量调制是永磁同步电机控制中常用的一种控制策略。

通过对电机转子磁链和定子相电流的空间矢量进行调制，可以有效地控制电机的输出转矩和速度，提高电机系统的动态性能。

【第二部分：永磁同步电机控制的matlab仿真代码】1. 永磁同步电机的状态空间模型我们需要建立永磁同步电机的状态空间模型。

基于Matlab/Simulink的永磁同步电机（PMSM）矢量控制仿真高延荣，舒志兵，耿宏涛摘要在现代交流伺服系统中，矢量控制原理以及空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）技术使得交流电机能够获得和直流电机相媲美的性能。

永磁同步电机（PMSM）是一个复杂耦合的非线性系统。

本文在Matlab/Simulink环境下，通过对PMSM本体、d/q坐标系向a/b/c坐标系转换等模块的建立与组合，构建了永磁同步电机控制系统仿真模型。

仿真结果证明了该系统模型的有效性。

关键词：Matlab/Simulink，永磁同步电机，电压空间矢量脉宽调制，仿真0、引言永磁同步电机（PMSM）是采用高能永磁体为转子，具有低惯性、快响应、高功率密度、低损耗、高效率等优点，成为了高精度、微进给伺服系统的最佳执行机构之一。

永磁同步电机构成的永磁交流伺服系统已经向数字化方向发展。

因此如何建立有效的仿真模型具有十分重要的意义。

对于在Matlab中进行永磁同步电机（PMSM）建模仿真方法的研究已经受到广泛关注。

本文介绍了电压空间矢量脉宽调制原理并给出了坐标变换模块、SVPWM模块以及整个PMSM闭环矢量控制仿真模型，给出了仿真模型结构图和仿真结果。

1、电压空间矢量脉宽调制原理1.1电压空间矢量电机输入三相正弦电压的最终目的是在空间产生圆形旋转磁场，从而产生恒定的电磁转矩。

直接针对这个目标，把逆变器和异步电机视为一体，按照跟踪圆形旋转磁场来控制PWM电压，这样的控制方法称为“磁链跟踪控制”，磁链的轨迹是靠电压空间矢量相加得到的，所以又称“电压空间矢量PWM控制”。

空间矢量是按电压所加绕组的空间位置来定义的。

在图1中，A、B、C分别表示在空间静止不动的电机定子三相绕组的轴线，它们在空间互差120°，三相定子相电压UA、UB、UC 分别加在三相绕组上，可以定义三个电压空间矢量UA、UB、UC，它们的方向始终在各相的轴线上，而大小则随时间按正弦规律变化，时间相位互差120°。

１遘　．８　似　永磁同步电机空问矢量控制系统的仿真与分析　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ＰＭＳＭ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｙ　ＳＰａｃｅ　ｖｅｃｔｏｒ　ＰＷＭ　邢江勇　ＸＩＮＧ　Ｊｉａｎｇ．ｙｏｎｇ　（南京交通职业技术学院，南京２１１１８８）　摘　要：近几年永磁同步电机被广泛应用于工业、交通、建筑和航天工程等领域，因此研究永磁同步　电机的高精度控制系统具有重要意义。本文首先介绍了电压空间矢量脉宽调制技术的原理　及实现方法；接着构造基于空间矢量控制的永磁同步电机控制数学模型；最后，在Ｍａｔｌａｂ／　Ｓｉｍｕｌｉｎｌ＜软件平台上对数学模型进行实现，并通过仿真实验检验模型的正确性。　关键词：伺服系统；永磁同步电机；空间矢量控制；仿真实验　中图分类号：ＴＭ３４１　文献标识码：Ａ　文章编号：１　００９－０１　３４（２０１　３）１１（下）－００９１－０３　Ｄｏｉ：１　０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１　００９－０１　３４．２０１　３．１１（下）．２７　

１空间矢量技术　永磁同步电机以永磁体提供励磁，使电动　机结构较为简单，提高了电动机运行的可靠　性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高　了电动机的效率和功率因数。正弦波脉宽调制　技术（ＳＰＷＭ）以控制输出电压波形接近正弦波　理想波形为目标，获得尽可能大的电压基波分　量，从而抑制高次谐波　。电流滞环跟踪控制技　术（ＣＨＢＰＷＭ）是电流源型输出，给电机三相定　子绕组通入三相正弦交流电，从而获得更出色　的控制性能。然而，要使交流电机输出稳定的　电磁转矩，必须在空间上构建圆形旋转磁场。　“磁链跟踪控制”又称“电压空间矢量脉宽调制　（ＳＶＰＷＭ）控制”，把电机和逆变器看作一整　体，以追踪圆形旋转磁场为目标，进而控制开关　器件工作状态。其中，磁链轨迹可通过交替使用　不同的电压空间矢量合成得到。　当交流电机由三相平衡正弦交流电压供电　时，电动机定子磁链幅值恒定，其空间矢量匀速　旋转，磁链矢量顶端的运动轨迹呈现圆形　。例　如，给三相定子绕组Ａ、Ｂ、Ｃ通入相位互差１２０。　的交流电压Ｕ　ｕ　Ｕ　，当电源频率恒定时，合成　空间矢量Ｕ　以电角频率【０，作匀速旋转，此时　＋　＋Ｚ／Ｃ。同理，可定义定子电流为ｉ　、　定子绕组电阻为Ｒ。和磁链为、Ｉ，　，则定子电压方程　式为Ｕ　＝Ｒ　＋　／　。由于电机转速较高，　定子电阻压降可忽略不计，故ＵＳ与、ｌ，　的近似关系　为：ｚ，　≈ｄｇ／　／　。式中　＝　ｅ　，、ｌ，　是磁链　、ｌ，　的幅值，（１），为旋转角速度。故上式可写成：　：　：（１）　“　（１）　口　从公式（１）中可以看出　固定时，ｕ　的方向　为磁链圆的切线方向，其值正比于供电电压频　率。因此，ｕ　的旋转方向始终与、Ｉ，　的旋转方向相　同，且移动轨迹相同。因此，利用相对简单的电　压空间矢量的运动轨迹研究替代繁琐的电动机旋　转磁场轨迹研究。　三相全桥逆变器中，假设Ｕ　为直流母线电　压，每相桥臂都有一对功率开关器件控制，通过　改变开关导通模式产生不同的空间电压矢量。假　设ａ、ｂ、ｃ代表逆变器桥臂的开关状态。若ａ－－１代　表第一组的上桥导通，下桥关断；ａ＝Ｏ代表下桥导　通，上桥关断。同理可表示另两组桥臂的开关状　态。经排列组合，可生成０００、００１、０１０、０ｌ１、　１００、１０１、１１０、１１１／ｋ种状态。其中０００状态代表　下桥臂全部导通，１　１　１状态代表上桥臂全部导通，　这两种模式状态称为零状态。对于三相定子绕组　为星型连接的永磁同步电机，其相电压矢量与桥　臂导通状态关系为：　『　］】『２＿ｌ　Ｉ　Ｕ　ｌ＝÷　１　２—１　ＩＩ　ｂ　Ｉ　（２）　ｌ　Ｊ　ｌ一１—１　２　Ｊ　

安徽矿业职业技术学院成人教育毕业设计（2020届）题目永磁同步电机建模与仿真二〇二0年四月三十日安徽矿业职业技术学院成人教育毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：永磁同步电机建模与仿真设计（论文）主要内容和要求：本设计的主要内容本文共分为四章，主要针对永磁同步电机的建模与仿真进行相关研究。

第一章主要概述了永磁同步电机的应用与发展现状；第二章介绍了同步电机的理论基础，简要介绍了同步电机的原理和结构及起动运行；第三章介绍了永磁同步电机的控制策略；第四章着重介绍了永磁同步电机的建模与仿真，用MATLAB软件对其进行了仿真研究；最后对全文进行了总结。

指导教师签字：安徽矿业职业技术学院成人教育毕业设计(论文)指导教师评阅书指导教师评语(包含①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）；建议成绩：指导教师签字：年月日安徽矿业职业技术学院成人教育毕业设计(论文)答辩及综合成绩摘要永磁同步电机是一种利用永磁体建立励磁磁场的小功率同步电动机。

它以体积小，损耗低，效率高等优点广泛应用于伺服驱动系统。

永磁同步电机构成的永磁交流伺服系统目前已经向数字化方向发展，进一步适应了高速高精度机械加工的需要。

系统中的电流环、速度环和位置环的反馈控制全部数字化。

因此，如何建立有效的永磁同步电机控制系统的仿真模型成为电机控制算法的设计人员迫切需要解决的问题，它对于建立电机控制系统仿真模型方法的研究具有十分重要的意义。

本文提出了永磁同步电机PMSM 控制系统仿真建模的方法，在Matlab/ Simulink 环境下，通过对PMSM 本体、dq 坐标系向abc坐标系变换及反变换、三相电流源逆变器、ASR和ACR等功能模块的建立与组合，构建了永磁同步电机控制系统的速度和电流双闭环仿真模型。

仿真结果证明了该系统模型的有效性，验证了其控制算法，为永磁同步电机控制系统设计和调试提供了理论基础。