1. 本选题研究的目的及意义
永磁同步电机(PMSM)以其高效率、高功率密度、高转矩惯量比等优点,在工业自动化、电动汽车、航空航天等领域得到越来越广泛的应用。
直接转矩控制(DTC)作为一种先进的电机控制策略,因其快速转矩响应、低转矩脉动和简单易于实现的特点,成为近年来永磁同步电机控制领域的研究热点。
本选题旨在利用Matlab/Simulink仿真平台,对永磁同步电机直接转矩控制系统进行建模与仿真研究。
2. 本选题国内外研究状况综述
永磁同步电机直接转矩控制技术自上世纪80年代提出以来,一直是国内外学者研究的热点。
近年来,随着电力电子技术、微处理器技术和控制理论的快速发展,直接转矩控制技术在性能和应用方面都取得了显著进步。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将围绕永磁同步电机直接转矩控制系统的建模、仿真和优化展开,主要内容包括:
1.永磁同步电机及其矢量控制原理:研究永磁同步电机的结构、工作原理和数学模型,并介绍矢量控制的基本概念和实现方法。
2.直接转矩控制系统原理:阐述直接转矩控制的基本原理、控制结构和特点,并分析其优缺点。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的研究方法。
首先,将进行文献调研,深入了解永磁同步电机及其矢量控制原理、直接转矩控制技术国内外研究现状、Matlab/Simulink仿真软件及其在电机控制系统中的应用等相关知识,为研究工作的开展奠定理论基础。
其次,利用Matlab/Simulink软件搭建永磁同步电机直接转矩控制系统的仿真模型。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.基于改进型SVPWM的DTC控制策略研究:针对传统SVPWM在DTC系统中存在的扇区判断复杂、计算量大等问题,研究基于改进型SVPWM的DTC控制策略,简化控制算法,提高系统实时性。
2.多目标参数优化方法的应用:综合考虑转矩响应速度、转矩脉动、电流谐波等多项性能指标,采用多目标参数优化方法,寻找最佳参数配置方案,实现系统性能的整体提升。
3.仿真模型的精细化建模:在仿真模型中,考虑电机参数非线性、死区效应等因素,建立更加贴近实际系统的仿真模型,提高仿真结果的准确性和可靠性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 谢文强, 周 波, 张 凯, 等. 基于改进型滑模观测器的永磁同步电机无传感器直接转矩控制[J]. 电机与控制学报, 2020, 24(05): 76-83.
[2] 黄 勇, 黎 鹏, 谢家辉, 等. 基于改进RBF神经网络的永磁同步电机直接转矩控制[J]. 电工技术学报, 2021, 36(06): 1303-1313.
[3] 赵 亮, 李 伟, 马 宏. 基于Simulink的永磁同步电机直接转矩控制系统仿真研究[J]. 计算机仿真, 2020, 37(09): 232-237.
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