,输入是幅值为的正弦波，则输出波形如图所示图变换输入输出波形二变换仿真如图图变换假设，输入是幅值为，的正弦波，角度为，则输出波形如图所示图变换输入输出波形三逆变换仿真如图图逆变换假设,输入是幅值为，的正弦波，角度为，则输出波形如图所示图逆变换输入输出波形模块的建模和仿真调制的原理是使逆变器瞬时输出三相脉冲电压合成的空间电压矢量与期望输出的三相正弦波电压合成的空间电压矢量相等。调制用于产生定子相电压，它用种特别的方式开关功率管从而产生定子相的正弦电流。这种开关方式把,电压参考矢量转换成每个功率管的开关时间。典型的三相电压源型逆变器的结构如图所示，控制的主电路是由到六个功率晶体管组成的三相逆变器。六个功率晶体管分别由信号控制。当同桥臂的上方处于导通时，则下方处于关闭状态。图三相逆变器主电路根据三组桥臂的通断，则共有个可能的开关状态，产生六个有效向量,也称个基本空间矢量和两个零矢量,。可能性组合的情况下其相应的功率桥输出电压如表所示。表功率桥输出电压表三相电压通过变换，在,坐标系如表所示表定子在,轴下的电压输出续表根据表，我们可以通过在,坐标系上来表示所对应的电压，如图图逆变器电压空间矢量计算开关矢量作用时间为了使逆变器输出的电压矢量接近圆形，并最终获得圆形的旋转磁通，必须利用逆变器的输出电压的时间组合，形成多边形电压矢量轨迹，使之更加接近圆形。图定子参考电压矢量的合成及分解由上述原理出发，要有效地控制磁通轨迹，首先要选择电压矢量，通常将圆平面分成个扇区，并选择相邻的两个电压矢量用于合成每个扇区内的任意电压矢量，如图所示，定子参考电压位于第区域，设定中断周期为,两相邻矢量,的调制时间分别为，由图可得以下公式根据,可解两相邻电压矢量及零矢量的作用时间分别为同理可以得到参考电压在其他扇区时，相邻两电压矢量在整个中断周期中的作用时间如表所示。表相邻电压矢量在各扇区内的作用时间扇区扇区扇区扇区扇区扇区综合上述表格分析，每个扇区中都要计算相关的部分，矢量在半个中断周期中的作用时间与下列变量有关，在每次程序计算过程中速输出曲线图永磁同步电机转矩输出曲线本章介绍了软件以及永磁同步电机的建模方法，在此基础上，根据永磁同步电机矢量控制框图对各个模块的模型进行了建立和仿真，并在此基础上，搭建起整个永磁同步电机矢量控制系统的模型，通过参数的调节，得到了较好输入输出波形，验证了矢量控制的合理性。总结与展望永磁同步电机具有体积小，运行可靠，调速范围广，动静特性好，在电机领域中占据越来越重要的位置。本文在介绍了永磁同步电机的发展历史和基本控制系统后，对其结构工作原理以及坐标变换进行了详细的阐述，得到了在三相定子坐标系，静止坐标系，旋转坐标系下的数学模型。参照永磁同步电机不同的控制系统，给出了矢量控制永磁同步电机的控制框图，运用对其模型进行建立与仿真，得到了电机相应的三相电流，转矩和转速的波形，可以验证矢量控制具有较好的特性，因此从仿真中很好的验证了矢量控制的优越性，为矢量控制的实现提供了理论基础。由于本人能力的限制，工作中仍旧存在着以下几点问题系统仿真了永磁同步电机的矢量控制中的转矩，转速的输出曲线，但与电机相关的些其他输出并未考虑，可能存在纰漏。由于仿真具有定的理想化，并未考虑到电机在实际运行中所存在的其他诸多因素的影响，所以在以后的工作中需要更进步注重相类似的问题，尽量把各个环节都考虑到。由于本人的经验不足，论文设计中可能存在缺点与纰漏之处，希望各位领导和老师多提宝贵意见，我定虚心接受并改正。参考文献王秀和等永磁电机北京中国电力出版社，龙文枫大功率永磁无刷直流电机控制技术的研究华中科技大学硕士论文，曾建安永磁同步电机矢量控制研究广东工业大学硕士论文，宋聚明，苏彦民基于精确建模下的永磁同步电机最佳效率控制研究电工电能新技术薛丽英，齐蓉六相永磁同步电机驱动系统的建模与仿真电力系统及其自动化学报李建超永磁同步电机直接转矩控制技术的研究哈尔滨工业大学硕士论文，黄慧敏永磁同步电机控制方法建模与仿真研究武汉理工大学硕士论文，贺凯，熊光煜基于的永磁直线同步电机的建模与仿真电力学报李秋菊，郭恒空调用永磁同步电动机直接转矩控制系统的仿真建模研究水利电力机械汤新舟永磁同步电机的矢量控制系统浙江大学硕士论文，张志强，夏立，马丰民基于随机脉宽调制技术的感应电机矢量控制系统研究海军工程大学学报,,戴文进，李晖龄永磁同步电机直接转矩控制系统分析微特电机，李季永磁同步电机矢量控制系统仿真辽宁工程技术大学硕士论文，刘风春，孙建忠，牟宪民电机与拖动仿真与学习指导北京机械工业出版社，周渊深交直流调速系统与仿真北京中国电力出版社，皇甫宜耿，刘卫国，马瑞卿非线性永磁同步电机建模方法与仿真电气传动自动化杨贵杰空间矢量脉宽调制方法的研究电机工程学报季画永磁同步电机调速控制系统矢量控制的研究南京航空航天大学硕士论文，致谢转眼之间，时间已经走到了毕业设计的最后阶段，回想去年刚拿到课题时的手足无措，到现在毕业设计论文的初步完成，这其中与指导老师的指导是密不可分的。对于初次接触毕业设计的我而言，心中是十分茫然的。虽然设计的内容和自己所学专业相关，但却是以前从未涉及过的方面。在和指导老师的初次见面中，指导老师便消除了我的顾虑，他先帮我介绍了课题的由来，以及在设计中所会遇到的基础知识，让我有针对性地去进行资料的查阅，避免了我漫无目的地对课题所涉及资料的搜寻。此外，指导老师还明确了设计中所要完成的任务，让我在开始就知道了自己在未来段时间内所要解决的问题。在毕业设计的过程中，我会把自己所完成的工作向刘老师请教，指导老师也会抽出时间及时告知我工作中的不足之处，指出所要改进的地方，让我在修改中不断提升对课题的认识。而在论文的撰写中，我对摘要总是不得要领，对于这点，指导老师次又次地进行指导，让我明确摘要的作用，并通过其他论文的对比使我得知自己的不足之处，在反复修改中不断进步和完善。毕业设计即将结束，但在这段时间中，指导老师严谨的治学态度和对我的细心的指导和督促让我受益匪浅，十分难忘，在此要向指导老师衷心的感谢和敬意。我也很感谢专业老师在大学的这段时间给与我的帮助和关心，还有诸多任课老师的指导，正是他们的教育，让我学会了知识和很多处事的道理。最后还要感谢我的父母多年来无微不至的照顾引导以及所付出的心血。对于这么多帮助过我的人，我只有更加的努力工作来报答他们，不辜负他们的苦心。，只需计算出这三个变量的值即可，从而简化了程序。相应的的仿真如图图计算幅值之后，要进行饱和性判断，换相周期应由旋转磁场所需的频率决定，事实上，与未必相等。当时，其间隙时间可用零矢量,来填补，当,则,相应的仿真如图图开关矢量作用时间扇形判断要知道应用上述哪个变量，需要首先判断出参考电压矢量位于哪个扇区内。通常的判断方法是根据和计算出电压矢量的幅值，再结合和的正负进行判断，这种方法比较直观，但是因为计算中含有非线性函数，而且计算复杂，当实际系统应用中不容易实现，因此我们寻求种简单有效的判断方法，以图为例，假定参考电压矢量落在该区域内的等价条件为即且，等价于同理可以得到在其他扇区内的等价条件如表所示表各扇区内的等价条件扇区扇区扇区扇区扇区扇区使用表判断扇区避免了计算复杂的非线性函数，只需经过简单的加减及逻辑运算即可确定所在扇区，实现容易。如果综合以上条件进步分析，可以看出所在的扇区完全由三式与的关系所决定，由此，可以定义以下变量如果设定当时，相应的变量否则，那么扇区号与变量之间存在特定的关系扇区号，因此，用于实现时只需判断三个变量与的关系就能容易得到所在的扇区。相对应的仿真如图所示图扇形区的选择占空比时间的计算计算出后，就可以根据扇区号实际仿真中用的是与扇区号对应的计算三相脉冲开通的前沿延迟时间前沿切换点。定义占空比时间为,则为最大宽度脉冲前沿切换点，即最先切换点为次宽度的前沿切换点，即中间时刻切换点为最小宽度脉冲的前沿切换点，即最后切换点。实际控制中所需的三相波的占空比如表所示，表三相波的占空比扇区当输出电压空间矢量在扇区时，相脉冲为最大宽度脉冲，相脉冲为次宽度脉冲，相脉冲为最小宽度脉冲当在扇区时，相脉冲为最大宽度脉冲，相脉冲为次宽度脉冲，相脉冲为最小宽度脉冲,其余的扇区也可由表所示。其仿真如图所示图占空比波的产生由以上几点，可得调制的算法可总结为根据输入的参考电压和计算出空间电压矢量所处的扇区。计算两个有效矢量作用时间和零矢量的作用时间。计算三相脉冲前沿延迟时间。根据扇区号选用各相的空间矢量切换点，从而输出三相脉冲控制信号。图即为根据上文分析所得到的的的仿真。图模型其中，与等腰三角形进行比较，就可以生成对称空间矢量波形。将生成的进行非运算就可以生成,并同时把数据类型由型转换为型,并设置参数即可得图的模型。图输出波形电机与逆变器模块的建模和仿真在整个控制系统的仿真模型中，本体模块是最重要的部分，在中的中，提供了永磁同步电机所对应的模型，并且提供了相应对电机输出量的测量模块，其中包括三相电流，两相电流与电压，转速，角度和转矩，以根据不同的需要对电机的不同参数进行波形的输出和观察。在中的中，也提供了逆变器所对应的模块，对于不同的应用场合和需要，提供了二极管晶闸管和理想开关的电子变换其选择。本文所采用的逆变器类型则是运用所组成的逆变器。电机和逆变器连接的仿真如图图逆变器与模型在进行了以上的实验之后，已对控制系统所有模型进行仿真，最后要对把每个模型连接起来的部分进行相应的仿真，以达到模块连接的正确，首先对两个信号连接模块进行仿真，假设个信号是正弦波，另个信号为幅值为常数的信号，图即是相应的仿真图连接模块图即为此模块的输入输出波形图图连接模块波形图永磁同步电机控制系统的仿真根据永磁同步电机矢量控制图，对每个模块都进行了建模和仿真，并把各个模块进行搭建以后，便可得到整体永磁同步电机系统的的仿真模型如图图永磁同步电机矢量控制系统模型图根据参数的调节，输入转矩，三相逆变器为，与逆变器的直流电源为，永磁同步电机电机电阻，交直轴定子电感，都为，电机转动惯量电机极对数，运用示波器的观察，可得到永磁