摘要：永磁同步电动机(PMSM)包含高效率，高功率因数的特点，除此之外永磁同步电机还有便于构成新型磁路，空间体积小，消耗的材料特别少等优点，在航空设备，数控机床，家用空调，电动汽车，等多种领域都有不少的应用，具有很强的实用价值。

永磁同步电机的自动化控制就成了研究的热题。矢量控制是开始从二十世纪七十年代的一种电机各项性能包括速度的控制方式。其中对永磁同步电机的矢量控制系统就是一种可以类似于对非常简单的直流电机的控制，其中比较容易理解的就是四驱车里的马达，这种技术就是在经过数学上的计算，进行各种各样的变换来将后续检测到的电机三相定子的电流、磁链 等矢量进行分解，分别分解成直轴的励磁电流和交轴的转矩电流，然后对这两个值进行一定的数学计算，然后可以得到反馈的电流进行闭环控制，以此来实现对电机的控制，使其能够按照人们的意愿来满足低速，高速，正转，反转等要求。

其中关于无速度传感器控制的闭环自动控制系统，近年来投入了大量研究，无速度传感器可以降低损耗，因此转速的闭环控制可以让交流调整速度的系统能够靠谱的运行，而传统的方法就是在电机的轴承上放置速度传感器来时时刻刻监测其在运行时的速度。但是这样会有大量的能量损耗，而且因为机械传感器需要放在电机的控制系统中进行运转这样会导致电机产生各种各样的问题，而且后期很难进行维修，并且这样做会严重受到恶劣环境的影响，从而使得在运行过程中很难控制好其转动，所以要进行改进控制方式不能用速度传感器来检测电机的运转，针对这些因为机械传感器引起的问题，无速度传感器的控制系统的研究就对未来电机的发展有至关重要的作用，而无速度传感器的工作原理就是监测电机的电压值和电流值，然后通过电机运行状态，还有各种计算从而得出被控量的值在闭环系统中进行作差比较，传送到下一环节进行速度调整，完成对电机的无速度传感器控制。

但是受电机参数的扰动影响，而且存在一定的稳定误差。通过本次实验获得了比较称心如意结果，验证了这个系统能够在现实中实现，并且有很好的稳定性，最后再对此次的仿真模拟的做了相应的总结。

关键词：永磁同步电机，矢量控制，无速度传感器，MATLAB仿真

目录

摘要

Abstract

1.绪论-1

1.1课题的背景，目的及其意义-1

1.2无速度传感器研究现状-2

2.永磁同步电机的结构，特性以及数学模型-2

2.1永磁同步电机的基本结构与特性-2

2.1.1永磁同步电机的分类与结构-3

2.1.2永磁同步电机的等效电路与数学模型-3

3.永磁同步电机矢量控制理论-7

3.1矢量控制基本介绍-7

3.2PWM控制技术-7

3.2.1 PWM控制技术-7

3.2.3基本电压空间矢量原理-8

4.永磁同步电机矢量控制基本原理-10

4.1参考坐标系变换理论-10

5.永磁同步电机无速度传感器控制系统设计-13

5.1永磁同步电机矢量控制系统的建模-14

5.1.1MATLAB仿真平台介绍。-14

5.2 系统仿真模型建立-15

5.2.1.永磁同步电机模块-15

5.2.2.逆变器模块-18

5.2.3.SVPWM模块-19

5.2.4.坐标变化模块-20

5.3系统仿真结果与分析-22

5.3.1空载启动，突加负载-22

5.3.2负载启动，突降负载-25

5.3.3电机正反转运行情况-28

5.3.4电机低速运行突变到额定转速时运行状态-32

5.3.5电机在额定转速突变到超高速时运行状态-35

6.永磁同步电机的无速度传感器矢量控制系统设计-39

6.1模型参考自适应系统基本原理-39

6.2基于MARS理论的速度辨识方案设计，-40

6.2.2自适应率-42

7永磁同步电机的无速度传感器矢量控制系统仿真模拟与分析-47

7.1永磁同步电机无速度传感器矢量控制MATLAB电路图-47

7.2永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统模拟与仿真-47

7.2.1无速度传感器空载启动，突加负载-47

7.2.2无速度传感器负载启动，突降负载-50

7.2.3无速度传感器电机正反转运行情况-53

7.2.4无速度传感器电机低速运行突变到额定转速时运行状态-56

7.2..5无速度传感器电机在额定转速突变到超高速时运行状态-59

致谢-63

参考文献：-65