船用永磁同步電機直接轉矩控制研究.pdf

1、船舶電力推進是一種先進的推進方式，彌補了機械推進的很多缺點，是國內外研究的熱點話題。船用永磁同步電機(Permanent Magnet SynchronousMotor, PMSM)直接轉矩控制(Direct Torque Control，DTC)技術作為船舶電力推進中不可或缺的組成部分，開展船用PMSM DTC技術的研究對我國海洋強國戰(zhàn)略具有深遠意義。本文在參考大量相關文獻后，收集和整理船舶電力推進技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向，DTC技術研

2、究現(xiàn)狀及發(fā)展方向，以及降低DTC系統(tǒng)中轉矩脈動的方法。
　　本研究通過研究坐標系之間的變換，在四種坐標系下分別建立了PMSM的數(shù)學模型。通過分析PMSM數(shù)學模型，對PMSM DTC技術進行仿真研究。在分析DTC系統(tǒng)的各個模塊之后，以大容量、大轉動慣量船用PMSM作為研究對象，在MATLAB下搭建了其DTC的仿真系統(tǒng)，并對空載起動、突加轉速和突加負載工況進行仿真分析。針對DTC系統(tǒng)轉矩脈動較大的問題引入模糊控制器，在分析零電壓矢量具

3、有保持電機轉矩的作用后，對轉矩誤差、磁鏈誤差進行合理分級，將DTC中的轉矩誤差、磁鏈誤差作為模糊控制器的輸入，按照定義好的模糊控制規(guī)則對模糊輸入量進行模糊推理，推理后結果與定子磁鏈所在的扇區(qū)結合，選擇最合理電壓矢量。研究表明，引入模糊控制器能夠有效的降低轉矩脈動。根據(jù)某電力推進船，搭建了其電力推進系統(tǒng)的仿真模型，并在直接啟動和分級啟動工況下對DTC系統(tǒng)和基于模糊邏輯的直接轉矩系統(tǒng)進行仿真研究，最終仿真驗證基于模糊邏輯的DTC技術在電力推