摘要：永磁同步电机具有质量轻、转矩脉动小、调速范围宽等优点，在现代化工业控制等诸多领域得到了广泛应用，其前景和发展趋势不容小觑。电机采用的控制策略的差异，对其实际运行性能的影响颇深，正因为如此，对电机控制系统展开研究有着极其重要的现实意义。

本文以永磁同步电动机（PMSM）为研究对象，首先介绍了永磁同步电机的数学模型，阐述了永磁同步电机转子磁场定向矢量控制和电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）的基本原理。空间矢量脉宽调制技术作为矢量控制过程中非常重要的环节，本文对它的基本原理和算法实现进行了详细描述，该技术把对磁场圆形轨迹问题的研究转化为对电压矢量运动轨迹的研究。在熟悉矢量控制流程和各个实现环节后，课题在MATLAB/SIMULINK仿真平台上搭建了系统的仿真模型，对电机在启动、转速变化、负载转矩变化的情况下做了仿真实验和结果分析。从输出的相关波形来看，仿真效果良好，符合实际电机控制的仿真要求。

关键词：永磁同步电机；矢量控制；MATLAB/Simulink；SVPWM

目录

摘要

Abstract

第一章  绪论-1

1.1 研究背景及研究意义-1

1.1.1 研究背景-1

1.1.2 课题的研究意义-1

1.2 国内外研究现状-2

1.2.1 国外研究现状-2

1.2.2 国内研究现状-2

1.3 论文的主要内容-2

第二章  永磁同步电机的工作原理-4

2.1 永磁同步电机结构组成-4

2.2 永磁同步电机的分类-4

2.3 永磁同步电机的工作原理-5

第三章  永磁同步电动机的矢量控制基本原理和实现过程-7

3.1 矢量控制算法概述-7

3.2 坐标变换-7

3.2.1 坐标变换的原理概述-7

3.2.2 三相/两相静止坐标系变换-8

3.2.3 两相/两相旋转坐标系变换-9

3.2.4 坐标变换的作用-9

3.3 矢量控制方法比较和实现过程-10

3.3.1 矢量控制方法比较-10

3.3.2 实现过程-11

第四章  空间矢量脉宽调制技术-13

4.1 SVPWM技术基本原理-13

4.2 基本电压空间矢量-14

4.3 SVPWM算法实现-17

第五章  MATLAB/Simulink系统仿真-18

5.1 MATLAB/Simulink仿真工具简介-18

5.2 PMSM矢量控制系统仿真模型的搭建-19

5.2.1 坐标变换模块-19

5.2.3 永磁同步电机模块-22

5.2.4 永磁同步电机矢量控制系统-23

5.3 永磁同步电机矢量控制系统仿真与分析-23

5.3.1 实验环境和电机参数简介-23

5.3.2 仿真实验及结果分析-24

致谢-29

参考文献-30