（定稿）毕业论文_永磁同步电机矢量控制系统信号检测（最终定稿） ㊣ 精品文档 值得下载

每相有效匝数的倍，两相定子线圈内个物理量的正方向和原定子三相绕组的规定相同。

电机的数学模型电机的数学模型是我们研究系统动静态性能和对系统进行控制设计的依据因此，数学模型的好坏对控制系统的性能有着非常重要的影响。

由于永磁同步电机的各物理量之间复杂的电磁耦合合关系，以及饱和等非线性的影响，使得的建模非常困难。

为了简化分析，结合本课题所使用的的特点，对电机作如下些假设假设磁路线性，不计涡流磁滞以及铁心饱和的影响。

假定永磁材料的电导率等于零，不计电机绕组漏感。

假定定子绕组是三相对称分布，转子上无阻尼绕组。

不计磁场的高次谐波，定转子绕组产生的气隙磁场看成正弦分布的。

在三相定子坐标系中，由于电机参数与转子的位置有关，使得电机的数学模型非常复杂。

在此基础上进行控制系统的研究十分困难而在旋转坐标系中，由于坐标轴和磁链都以同步转速旋转，使得电机数学模型中的参数变成常数，有利于我们进行控制系统的设计因此，通常采用旋转坐标系下的数学模型来分析和设计永磁同步电动机伺服控制系统。

在旋转坐标系下永磁同步电机的数学模型如下电压方程定子磁链方程电磁转矩方程平顶山学院届本科毕业设计永磁同步电机矢量控制系统信号检测游松超机械运动方程式中，是么，轴定子电流分量，是，轴定子电压分量，是定子电枢绕组电阻，是气隙磁链，是转子磁钢在定子绕组中产生的耦殊功能模块正交解码电路和捕获单元，它们可以直接与光电编码器相连，用于转速检测。

其中电路内部设有转向判别和倍频功能，因此不再需要其它辅助电路，接口电路设计变得非常简单。

而且具有功能强大的通用定时器完成对脉冲信号的计数。

其硬件接线如图所示。

平顶山学院届本科毕业设计永磁同步电机矢量控制系统信号检测游松超图的硬件连接在本系统中，利用的单元检测两列正交解码输入脉冲的两个边沿实现码盘输出信号的四倍频，并且利用通用定时器作为电路的时间基准对脉冲进行计数，通过的计数就可以知道转子磁极的相对位置。

信号用于确定转子磁极的绝对位置，信号与捕获输入平面坐标系下来进行分析研究，则会简单得多。

因此，在永磁同步电机的研究中经常在参考坐标系之间进行变换，即坐标变换。

目前，坐标变换时常用的坐标系有以下三种，它们之间的关系如图所示。

三相定子坐标系坐标系三相定子坐标系是以彼此相差的永磁同步电机的三相定子绕组轴线为坐标轴构成的，又称坐标系。

如在三相交流电机的定子三相绕组中通以时间上互差的三相平衡正弦电流，则可以产生以同步角频率旋转的三相定子合成磁动势空间矢量。

两相静止坐标系坐标系假定有两相空间位置相差的固定绕组，其轴线分别为，组成两相静止图常用的坐标系平顶山学院届本科毕业设计永磁同步电机矢量控制系统信号检测游松超坐标系轴逆时针超前轴。

若在此两相固定绕组中，通以在时间上相差电角度的两相平衡交流电流，同在定子三相绕组中通以时间上互差的三相平衡正弦电流样，也会产生同样的合成磁动势空间矢量。

两相旋转坐标系坐标系前面的坐标系和坐标系都是静止不动的，而坐标系却是固定在电机转子上，同转子起以同步角频率旋转，因此称为旋转坐标系如图所示，其两坐标轴分别为，空间位置相差轴逆时针超前轴。

如在该相互垂直的绕组中通入直流电流，同样也可以产生与上述三相定子合成磁动势空间矢量样的合成磁动势空间矢量。

坐标变换及变换矩阵目前，对交流电机的控制主要是在三相交流电动机上模拟直流电动机的控制规律进行的分析和研究从而将直流电动机的控制方法移植到交流电动机上，这其中最关键的问题就是交流量与直流量的转换，这就需要借助坐标变换使各物理量从静止坐标系转换到同步旋转坐标系。

坐标变换必须遵循两个原则变换前后电流所产生的旋转磁动势完全致变换前后电动机的功率相等。

由以上原则推导出三种坐标系之间的变换关系如下