摘要：随着电机学和科学工程技术水平的迅猛发展进步，电力学和电子科学工程技术的不断进步发展，永磁电动同步电机(permanent magnet synchronous motor，PMSM)由于其有着相对简单的结构、可供选择的尺寸范围很广，很高的效率以及控制上的便捷性等优点，其相关的技术逐渐趋于成熟，已经被广泛利用于各种领域。此次毕业设计我对PMSM的调速系统进行研究。

首先，本文对于PMSM的工作原理进行了介绍和分析，通过坐标变换、解耦等方法，对PMSM进行数学模型的建立。同时，基于电压空间矢量SVPWM的进行了研究，通过对各个模块的，验证了该系统的可行性。

为了解决其耦合性强、变量多、是非线性系统以及其余不确定因素所造成的控制难度高的问题，控制方法的选择就尤为重要。本文选用了基于非线性器（NESO）的自抗扰控制器（ADRC）来实现对电机的控制。然后，对基于NESO的ADRC进行原理的介绍和分析，并通过MATLAB的simulink模块进行仿真实现，同时搭建了PI控制系统的模型对二者进行对比，最后进行实验验证从而得出结论，利用NESO可以做到实时跟踪系统的状态以及扰动，可以很好的实现动态反馈，抗干扰效果好。

关键词：永磁同步电机，自抗扰控制，非线性扩张状态控制器

目录

摘要

Abstract

1. 绪论-1

1.1课题背景及研究意义-1

1.2PMSM的特点与应用现状-2

1.2.1PMSM的特点与应用-2

1.2.2PMSM的结构-2

1.3PMSM调速控制方案现状-3

1.3.1PMSM主要控制方案-3

1.3.2PMSM调速系统的控制算法研究现状-3

2.永磁同步电机的数学模型以及矢量控制-5

2.1引言-5

2.2永磁同步电机的空间坐标系-5

2.3数学模型中的坐标变换-6

2.4PMSM在静止坐标系下的数学模型-8

2.5PMSM在轴旋转坐标系下的数学模型-8

2.6本章小结-9

3.PMSM矢量控制-10

3.1矢量控制方法-10

3.2PMSM的解耦控制-10

3.3SVPWM原理-10

3.4基于模型设计的系统开发流程及仿真-13

3.5本章小结-16

4永磁同步电机的PID控制-17

4.1引言-17

4.2速度环PI控制器的设计-17

4.3电流环PI控制器设计-18

4.4仿真以及结果分析-18

4.4.1仿真建模-18

4.4.2结果分析-20

4.5本章小结-22

5基于NESO的自抗扰控制仿真与实验-23

5.1引言-23

5.2自抗扰控制器-23

5.2.1自抗扰控制器的介绍-23

5.2.2非线性扩张状态观测器的设计-25

5.2.3 PMSM 的速度环 ADRC 设计-26

5.3仿真研究-27

5.4实验对比验证与结果分析-29

5.5本章小结-32

6.总结与展望-33

6.1总结-33

6.2展望-33

致谢-33

参考文献-35