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船舶电力推进是一种先进的推进方式,近二十多年来,达到了空前的繁荣。现代船舶电力推进的核心是综合电力推进技术,而推进电机的控制又是其关键的技术之一,推进电机运行特性和驱动性能直接关系到船舶电力推进系统的成败。由于永磁同步电机的优越性能,其在船舶电力推进系统中应用越来越广。在众多永磁电机系列中,多相永磁同步电机作为推进电机被越来越多的采用;尽管如此,在控制上还有很多问题需要解决。 本文主要以船舶电力推进双三相永磁推进电机(兼顾三相永磁同步电机)为研究对象,对双三相永磁同步电机DTC控制理论进行了系统研究。在合成磁链和独立磁链两种情况下,对双三相永磁同步电机DTC控制方法进行了研究。提出基于空间电压矢量和滞环控制器的DTC控制算法和矩阵变换器供电的永磁同步电机DTC控制算法。永磁同步电机DTC控制,需要对定子磁链进行估计,估计的准确性直接关系到控制成败。而定子电阻变化、定子电压电流测量引起的直流漂移,均对磁链准确估计产生很大的影响。转子磁链初始位置及极性判别,也是磁链估计必须解决的问题。针对这些问题,分别提出了相应的解决办法。 本文主要工作和创新性成果包括: ◆ 对双三相永磁同步电机DTC控制理论分两种情况进行了研究。第一,把两个三相绕组产生的磁链矢量合成,作为一个整体进行研究,得到在MT坐标系下的转矩和转矩角的关系;第二,在适当控制方式下,可以使得双三相绕组产生磁链与d轴夹角(即转矩角)相等,根据该假定,则分别以它们各自产生的磁链为研究对象,在MT坐标系下得到它们转矩与转矩角之间的关系。通过仿真实验,表明双三相永磁电机模型和DTC控制理论正确,具有重要理论意义和应用价值。 ◆ 对基于空间电压矢量的双三相永磁同步电机DTC控制,提出了合成磁链控制法和独立磁链控制法。两台逆变器输出空间电压矢量形成具有共同中心点四个正十二边形,是合成磁链和独立磁链算法基础。合成