中文摘要
电机作为电气工程中常用的设备之一，它的动态输出灵敏度和输出力矩与转速的稳定性直接或者间接的影响整个控制系统控制精度的大小，考虑到其特有的价值作用，本次毕业设计通过分析了几种常用的电机，对其进行分类总结，判断其优缺点，最后确定了一种类型的永磁异步电机。在完成确定电机型号后，进行了永磁电机的传动原理和结构分析工作，计算了它的几种数学模型结构，并且利用数值矩阵理论对其数学模型进行了模型简单化工作。后续完成直接转矩控制的方案，然后搭建matlab/simulinke模块，验证了转矩直接控制这种方法的优点，有了直接转矩的基础，后续分析研究了电机的情况，加上偏差耦合控制，得到仿真结果看到不同的电机间误差有着明显的差距，为了使控制误差减少，则加上PID和模糊PID控制算法，对电机的输出扭矩进行误差分析，并且进行精度提高的控制，结果显示，通过模糊PID控制确实可以提高控制的精度等级，使电机的输出扭矩大小变得更加稳定，提高了电机的使用寿命和动态输出精度。
关键词：永磁电机；直接转矩控制；模糊PID；精度
目录
1绪论1
1.1永磁异步电机调速系统的发展状况1
1.2直接转矩控制系统的现状与展望1
1.3问题的提出与解决问题的途径2
1.4电机分类2
1.5本章小结3
2直接转矩控制的基本原理3
2.1永磁异步电机的数学模型4
2.2逆变器的数学模型与电压空间矢量6
2.3本章小结8
3直接转矩控制系统的设计8
3.1直接转矩控制系统的组成8
3.2磁链调节10
3.3转矩调节11
3.4电压矢量对电机定子磁链与转矩作用12
3.4.1电压矢量对电机定子磁链的作用12
3.4.2空间电压矢量开关信号的选择14
3.5本章小结14
4永磁异步电机直接转矩控制系统的仿真15
4.1系统仿真工具的介绍15
4.1.1 MATLAB简介15
4.1.2 MATLAB特点及优势15
4.2直接转矩控制系统仿真模型15
4.2.1永磁异步电机仿真模块15
4.2.2定子磁链与转矩观测器的模块17
4.2.3电机的电压和电流的矩阵变化模块18
4.2.4磁链、转矩控制模型19
4.2.5磁链幅值计算与区域判定模型20
4.2.6逆变器开关状态选择模块22
4.3永磁异步电机直接转矩控制系统的仿真参数与结果23
5模糊控制器设计26
5.1模糊算法26
5.2输入/输出隶属度函数设计26
5.3模糊规则选取28
5.4模糊PID误差控制simulink仿真29
5.4.1 simulink中模糊PID控制图29
5.4.2模糊PID与传统PID仿真比较30
5.5结论分析32
5.6仿真过程中遇到的问题33
结论与展望34
致谢35
参考文献36
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