华中科技大学硕士学位论文永磁同步电机调节器的设计姓名：常菲申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：尹泉20080605华中科技大学硕士学位论文摘要随着现代化生产规模的不断扩大,各个行业对伺服系统的需求愈益增大,并对其性能提出了更高的要求。由于交流伺服系统具有直流系统不可比拟的优越性,因此,研究并制造高性能、高可靠性的交流伺服控制系统有着十分重要的现实意义。本文以永磁同步电机为研究对象,详细分析了伺服系统的各种控制策略的优缺点，确立了转子磁场定向控制方案。空间矢量脉宽调制技术物理概念清晰、算法简单、对直流电压利用率高,易于实现数字化,是交流电机控制中最常用的方法之一。0di=利用SaberDesigner仿真软件构建伺服闭环系统并对调节器的设计进行仿真研究是本文的重点。首先从分析伺服系统的性能要求和调节器的结构特点出发，电流环要求响应快速；速度环是调速系统的主导单元，不仅响应快，而且稳态精度高；位置环同时满足精确定位无超调和良好的位置跟踪性能。电流环采用传统的PI调节器；速度环的设计中，分别利用IP和PI两种调节器对电机在不同速度下的响应进行仿真研究，总结出两种调节器最适合的速度范围。并在传统调节器的基础上改进速度调节器，通过实验总结参数变化的影响规律，对不同的速度范围调节器采用变参数的方法实现系统性能的优化；位置环采用传统的比例前馈控制达到良好的跟踪性能。在理论分析和仿真实验的基础上，对设计的调节器进行验证，最后实验结果证明调节器达到了理想的控制效果。关键词：永磁同步电机伺服系统矢量控制Saber调节器I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTHighperformanceACservosystems,widelyusedinvariousareas,aredemandedwiththedevelopmentofmodernindustrialization.ACservosystemshaveadvantagesoverDCservosystems,soitisveryimportanttodevelophighperformanceandhighreliabilityACservocontrolsystems.ThisthesisregardedPMSM(permanentmagnetsynchronousmotor)astheresearchobject,advantagesanddisadvantagesofdifferentcontrolstrategyoftheservosystemwereresearchedindetail.Theid=0vectorcontrolforthePMSMhadbeenchosentobethestrategyofthisservosystem.SVPWMhasclearphysicalconception,simplearithmeticandhighutilizationofDCvoltage;furthermore,itiseasytorealizedigitization.SoitisoneofthemostcommonmethodsinACmotorcontrol.HereinthefocalpointofthethesisistoconstructtheclosedloopofservosystemandsimulatetheregulatordesignedutilizingSaberDesignersoftware.Firstofall,thethesishasanalyzedtheperformancerequirementsfortheservosystemandstructuralcharacteristicsoftheregulator.Thecurrentloopisdemandedtorespondquickly.Thespeedloopisthekeypointinthespeedregulationsystem.Wedemandthatitnotonlyrespondsquickly,butalsothesteadystatehashighprecision.Atthesametime,thepositionloopmustsatisfytheperformancecriterionofthelocatingprecision,trackingprecisionandtherangeofovershoot.ThecurrentloopadoptedtraditionalPIregulator;inthedesignofthespeedloop,simulationresearchesweredonewithdifferentvelocityofPMSMusingIPandPIregulatorrespectively.Andthenthethesissummarizedthespeedrangesoftwokindsofregulatorsmostsuitableto.Onthebasisoftraditionalregulator,thespeedregulatorwasimproved.Thethesissummarizedtheinfluencelawthattheparameterchangedthroughthesimulationexperiments.Inordertorealizetheoptimizationofsystematicfunction,theregulatoradoptedalterativeparametersastodifferentvelocityofthemotor.Asforthepositionloop,wechoseproportionandfeedforwardcontrollertosatisfytheperformancecriterionofthelocatingprecision,trackingprecisionandtherangeofovershoot.II华中科技大学硕士学位论文Onthebaseofanalysisinthetheoryandsimulationexperiments,thethesisverifiedtheregulatorsthatweredesigned.Theexperimentalre...
