永磁同步電機(jī)多領(lǐng)域建模與驅(qū)動(dòng)特性分析.pdf

1、永磁同步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、低速性能好等許多優(yōu)點(diǎn),作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力廣泛應(yīng)用于航空航天器、電動(dòng)泵、電動(dòng)汽車等工業(yè)產(chǎn)品中,永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性直接影響著這些產(chǎn)品的性能。隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展,仿真已成為永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)重要的分析與設(shè)計(jì)手段之一,然而永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是涉及機(jī)、電、磁、控、熱等多個(gè)學(xué)科的復(fù)雜系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能受多方面因素的影響?，F(xiàn)有的仿真平臺(tái)難以實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域統(tǒng)一建模,在同一平臺(tái)下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的仿真分析。針對(duì)上述問題

2、,本文基于多領(lǐng)域統(tǒng)一建模仿真技術(shù),對(duì)永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的多領(lǐng)域建模與仿真及其控制參數(shù)調(diào)節(jié)方法進(jìn)行了研究,主要工作如下:
　　詳細(xì)分析了永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型及各種損耗的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法,以此為理論基礎(chǔ)研究了永磁同步電機(jī)模塊化非因果建模方法。本文基于Modelica多領(lǐng)域統(tǒng)一建模語言,以模型非因果表達(dá),模型可重用性、可讀性強(qiáng)為原則,建立了考慮損耗的永磁同步電機(jī)多領(lǐng)域系統(tǒng)模型。該模型具有參數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn),可重用性強(qiáng),可直接適用于組成復(fù)

3、雜多領(lǐng)域系統(tǒng),為永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的多領(lǐng)域建模奠定了基礎(chǔ)。
　　研究了永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的多領(lǐng)域建模方法。首先分析了永磁同步電機(jī)的控制方法,確定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制策略為矢量控制。然后分析了基于矢量控制永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及工作原理,繼而研究系統(tǒng)各領(lǐng)域組件模型的非因果表達(dá)及可重用機(jī)制,最后基于Modelica語言的組件連接機(jī)制,通過組件連接建立了基于矢量控制的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型,實(shí)現(xiàn)了同一平臺(tái)上各領(lǐng)域系統(tǒng)模型的耦合。<

4、br>　　探索了永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制參數(shù)的調(diào)節(jié)方法。針對(duì)工程上調(diào)節(jié)控制參數(shù)困難的問題,本文提出采用蒙特卡洛隨機(jī)試驗(yàn)的方法調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的參數(shù),該方法原理簡單,實(shí)用有效,可并行調(diào)節(jié)多個(gè)控制參數(shù)。
　　本文最后,以某型控制力矩陀螺為例,展現(xiàn)了永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)多領(lǐng)域集成仿真的工程應(yīng)用價(jià)值。采用多領(lǐng)域統(tǒng)一、面向?qū)ο蟮姆且蚬７椒?基于Modelica語言建立了該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的多領(lǐng)域耦合模型,并對(duì)該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特性進(jìn)行全面仿真分析。采用蒙特