【摘 要】
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永磁同步电机具有转动惯量低、转矩电流比高、转矩波动小、电机调速范围宽、功率因数大、较容易实现高速运行等很多优点。与此同时,交流电机的控制技术已经逐渐成熟,因此永磁同
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永磁同步电机具有转动惯量低、转矩电流比高、转矩波动小、电机调速范围宽、功率因数大、较容易实现高速运行等很多优点。与此同时,交流电机的控制技术已经逐渐成熟,因此永磁同步电机控制技术已经成为交流控制技术的主流方向,广泛的应用于许多高科技领域。本文提出了基于模糊控制的永磁同步电机驱动的方法。该方法采用励磁电流为零(id=0)的矢量控制方法及五段合成法的空间矢量脉宽调制技术,并利用M/T测速法测量电机的速度,作为电机速度环的反馈。同时对模糊控制系统原理进行理论分析,并基于MATLAB/Simulink设计了一种参数自整定的模糊PI控制器,验证了模糊PI控制响应速度快、稳态性能好的特点。针对传统永磁同步控制系统难以实现较高精度控制的特点,设计了一种基于FPGA的永磁同步电机模糊控制系统。该系统采用EP2C5T144C8N型FPGA芯片为核心,利用DXP2004设计了模糊PI控制器的硬件电路,并对电流进行模糊PI调节。模糊PI控制器用于电机控制系统的三个反馈控制环:电流环、速度环、位置环。实验结果表明模糊控制能够提高整个系统的可靠性,改善系统的动态性能。以Quartus II作为软件开发平台,设计了永磁同步电机模糊控制系统,系统各功能模块包括位置环模块、速度环模块、电流环模块、Clarke变换模块、Park变换模块、Park逆变换模块、空间矢量脉宽调制模块、电流模数转换模块、正交解码模块、M/T测速法模块,实现了永磁同步电机模糊控制系统的模块化、集成化。仿真结果表明,永磁同步电机采用模糊控制方法,能够实现电机的高精度控制,为研究永磁同步电机的智能控制提供了参考。
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