一、MATLAB在电机系统仿真中的应用（论文文献综述）
杨二乐[1]（2021）在《牵引电机高频轴电流建模及抑制方法研究》文中认为城市轨道交通具有快速、便捷、运量大和运输效率高的特性,已经成为城市公共交通的重要组成部分。目前,城市轨道交通系统广泛采用变频牵引系统,由牵引变流器产生的共模电压引起严重的电机轴承电蚀问题,增加了电机检修及维护成本,威胁轨道交通系统的安全运行。对地铁牵引电机的轴电流问题开展建模及仿真预测,并提出有效抑制策略具有一定的理论和工程意义。本文针对地铁变频供电系统中牵引电机轴电流建模、参数提取、系统仿真及抑制措施开展了研究,具体内容如下:首先针对轴电流集中参数模型及模型参数提取展开研究。建立了牵引电机轴电流的集中参数模型,设计了电机杂散电容、轴承油膜电容、共模电阻及共模电感的测试方案和参数提取方案;设计了牵引电机轴电压测试方案;搭建了牵引电机轴电流的仿真分析模型,对比仿真与实测的共模电流和轴电压来验证模型的准确性。其次围绕轴电流高频模型及参数提取进行研究。针对集中参数模型电机端口阻抗频率特性在高频段与实际不符的情况,基于电机阻抗频谱测试,提出一种轴电流高频模型并设计了参数提取方案。搭建了牵引电机轴电流的仿真分析模型,验证了模型的共模电流及轴电压时域波形,并与轴电流集中参数模型进行对比,分析了两种模型的适用场合,分析表明当频率小于共模阻抗第一个谐振频率时,在误差允许范围内,采用集中参数模型也可以满足需要,但是当频率高于共模阻抗第一个谐振频率时,应当采用高频模型。然后对地铁牵引系统轴电流进行建模和仿真分析。建立了计及接地系统的牵引电机轴电流等效电路,搭建了地铁牵引电机变频供电系统轴电流仿真模型,以异步调制方式为例,分析油膜击穿对共模电压、共模电流、轴电压、轴电流的影响及低速下轴电流的特点,分析表明在油膜击穿和低速运行下流过轴承的电流较大,严重威胁轴承寿命和系统的稳定运行。考虑接地参数对轴电流的影响,分析表明安规电容、机壳保护电阻、汇流排至车轨间电感对轴电流的影响较小。最后基于屏蔽原理对轴电流的抑制方法进行研究。分析了静电屏蔽对电火花放电（Electric Discharge Machining,EDM）轴电流和转子接地轴电流的抑制原理,并设计了端部屏蔽与槽口屏蔽两种轴电流抑制方案,通过ANSYS有限元仿真软件计算采取屏蔽措施前后的电机杂散电容,并通过MATLAB仿真验证了通过屏蔽措施抑制轴电流的有效性。对比两种屏蔽措施的抑制效果和屏蔽体的重量,结果表明端部屏蔽的方案优于槽口屏蔽的方案。
王通[2]（2021）在《内置式永磁同步电机最小损耗预测电流控制》文中提出内置式永磁同步电机具有结构简单、运行可靠、机械强度高、功率密度高等特点,且利用其转子磁路结构不对称所产生的磁阻转矩可以提高电机的转矩输出能力,在众多工业领域中得到了广泛应用。效率是判断电机性能的重要指标之一,提升电机运行效率,减少能源消耗具有十分重要的意义。为提高电机的运行效率,可以采用改进电机最小损耗控制策略的方法。然而,传统的基于搜索技术的最小损耗控制方法收敛速度慢,不适用于负载状况经常发生变化的场合;传统的基于损耗模型的最小损耗控制方法难以获取准确的铁耗等效电阻值,效率提升效果易受铁耗整定误差的影响。与此同时,传统方法未能准确跟踪求解得到的最优控制变量给定值,使得电机运行效率难以得到进一步提升。因此,通过改进电机控制方法来进一步提升电机运行效率具有重要现实意义。本文对传统的基于损耗模型最小损耗控制方法进行改进,提出了一种基于铁耗实时观测的内置式永磁同步电机最小损耗预测电流控制方法。首先,在考虑电机铁耗影响的前提下,分析得到了d-q旋转坐标系下的电机等效电路;进而,通过卡尔曼观测器在线计算得到定子电流的各个分量与电机铁耗值;最后,经推导计算得出可使电机处于损耗最小状态的定子d轴电流转矩分量给定值。相比于基于损耗模型的传统方法,此方法无需进行复杂的参数整定和电机有限元模型的构建。此外,为了准确地跟踪计算得到的稳态定子d轴电流转矩分量给定值,将电流观测结果引入电流预测过程中,采用预测控制方法对输出电流结果进行预测,并构建价值函数来选取能满足负载需求的最优电压矢量,从而减小电流跟踪误差,提高电流预测精度,保障内置式永磁同步电机的效率提升效果。为了验证本文所提出的基于铁耗在线观测的内置式永磁同步电机最小损耗预测电流控制策略的有效性,在理论分析的基础上,搭建了内置式永磁同步电机仿真和系统实验平台。通过仿真和实验结果可以验证,本文所提方法可以有效减小电机损耗,提高电机运行效率,同时具备良好的动态性能。
丰富[3]（2021）在《基于数据驱动的永磁同步电机调速系统优化设计》文中指出在永磁同步电机双闭环控制系统中,应用传统线性控制算法或是非线性控制算法进行速度环调节器设计时,速度的跟踪效果受被控对象模型准确性和调节器的适应性制约。随着大数据、云计算、机器学习等技术日新月异的发展,越来越多的智能算法被应用到电机控制领域。基于此本文研究了一种基于数据驱动的智能控制算法,利用该算法设计了速度调节器,并应用在电机调速系统中。该算法不受被控对象模型的制约,通过数据驱动不断的训练调节器,利用调节器的自学习能力克服参数易变、动态干扰等非线性因素对电机调速系统的影响,采用MATLAB仿真和半实物仿真平台评估该算法的优异性。本文的具体内容如下:（1）介绍不同类型电机的特点、性能以及应用领域,对调速系统中的恒压频比、矢量控制、直接转矩控制策略进行比较;对采用PID控制、滑模控制和自抗扰控制设计的调节器进行扼要的综述;并对智能控制算法中的自适应动态规划的研究现状进行归纳。（2）根据永磁体位置不同,比较了不同类型电机的特点和性能,建立永磁同步电机自然坐标系下的电机数学模型,引入坐标变换并完成模型推导。分析几种常用的控制方法,选择其中的di=0控制作为本文控制方法,搭建采用PI调节器的电机调速系统模型,介绍空间矢量脉宽调制算法的原理,为后续仿真和对比实验提供基础。（3）对自适应动态规划算法进行分析与比较,采用执行依赖启发动态规划（Action dependent heuristic dynamic programming,ADHDP）算法设计评级网络和执行网络组成智能速度调节器,该算法具有强大的自学习能力,通过数据驱动完成对系统控制策略的改进,由此改善电机模型误差和外界非线性干扰对电机调速系统控制性能造成的影响,为验证所提方法的有效性,在MATLAB仿真实验中,将所提的ADHDP控制器与PI控制器进行对比分析。（4）为验证算法在真实环境中的时效性,搭建半实物仿真实验对算法控制性能进行分析。在基于ADHDP调节器的仿真模型基础上,对模型的底层模块进行搭建,并对MATLAB代码生成环境进行配置,完成基于ADHDP调节器的半实物仿真实验的搭建与验证,实验结果表明该算法能有效的改善电机调速性能,实现电机智能控制方面的应用。
巨世强[4]（2021）在《基于小电容功率变换器的永磁同步电机系统控制》文中研究指明随着电力电子技术和功率变换器的快速发展,永磁同步电机驱动系统被广泛应用于铁路牵引、电动汽车、机器人、数控机床、家用电器等诸多领域,并且正在朝着高智能化、小型化的方向发展。传统的永磁同步电机驱动系统直流母线通常并联大容量电解电容,用来稳定直流母线电压、实现前级和后级功率解耦。但是,电解电容存在体积大、寿命短、成本高等缺点严重影响了系统可靠性。并且存在电网侧电流畸变、难以满足EN61000-3-2谐波标准的问题。而采用小电容代替母线大电容能够有效减小系统体积、提高系统可靠性。本文采用小容量母线电容代替大容量电解电容,构成了小电容功率变换器永磁同步电机驱动系统。但母线电容的减小会导致母线电压波动,从而影响电机的运行性能。为了解决此类问题本文对其相关控制策略展开研究。通过增加有源功率解耦电路并结合本文提出的相关控制策略,旨在保证电网功率因数的前提下,同时能够保证电机的额定运行。本文的主要工作如下:首先,分析传统永磁同步电机驱动系统母线电解电容的缺陷,讨论采用小容量母线电容的可行性与实用性,以及对采用功率解耦电路之后可能存在的问题进行分析,并从控制策略和拓扑结构方面,介绍了国内外研究现状。其次,对小电容变换器永磁同步电机系统数学模型进行介绍,建立了不同坐标系下永磁同步电机数学模型,对小电容功率变换器永磁同步电机驱动系统的功率特性进行分析,分析了电网输入功率与电机输出功率间的耦合关系、直流母线电容的储能情况以及母线电容减小对电机性能的影响,介绍了传统小电容变换器永磁同步电机系统的控制策略。然后,介绍了DC/DC变换器的工作原理和主要电气参数的整定过程,并提出了一种无电压冲击的控制策略。针对传统母线大电容存在的缺点,通过理论分析提出了一种基于谐波电流注入减小母线电容的控制策略。最后,搭建了基于TMS320F28335为核心控制芯片的系统硬件平台,编写了驱动系统的软件控制程序。在此基础上,通过仿真和实验对本文提出的方法进行验证。结果表明,本文提出的小电容功率变换器永磁同步电机系统控制策略可以实现系统较高的功率因数以及优良的电机性能。
张甍[5]（2021）在《五桥臂逆变器双永磁电机无位置传感器控制》文中认为永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Machine,PMSM）具有功率密度高、结构简单、体积小、可靠性高等优点,在煤矿业、电动汽车、风力发电以及智能机器人等领域得到了广泛的应用。随着工业现代化的发展,更多的场合需要双电机协同控制,五桥臂电压源逆变器（five-leg voltage source inverter,FL-VSI）驱动双永磁同步电机是一种较好的容错控制方案,具有成本低、体积小、可靠性高等优点;由于五桥臂电压源逆变器具有公共桥臂,为了避免在驱动双电机时,两台电机对公共桥臂的开关动作需求不一致而导致系统损坏,有学者提出了半周期调制方式,在半周期调制方式下,每台电机有效电压矢量作用时间最长为控制周期的一半,因此会使电机的直流母线电压利用率受限。五桥臂逆变器驱动双电机系统因为机械位置传感器的使用,相对增加了系统成本、增大了系统体积并且降低了系统可靠性,在一些工况比较复杂的场合难以满足要求。因此无位置传感器控制技术受到了广泛关注。传统低速无位置传感器控制技术多采用高频电压注入法,但是该方法在高频响应信号提取以及信号解调过程中会多次使用滤波器,滤波器的使用会减小系统带宽、降低系统动态性能。针对半周期调制策略存在的问题,本文提出一种占空比校正策略,在保证公共桥臂占空比一致的条件下,首先对两台电机有效矢量进行合理分配,提高了电机最大有效矢量作用时间,然后再均匀分配零矢量,从而实现两台电机扩速的目的。针对传统无位置控制存在的问题,提出一种基于静止轴系下高频方波电压注入的五桥臂逆变器双永磁电机低速无位置传感器控制方法,基于五桥臂半周期调制策略,在零矢量半周期进行高频方波电压注入,将矢量控制周期和高频注入周期分离,从而在高频信号提取时省略了滤波器的使用,提高了系统的动态性能;将本文所提占空比校正方法应用在该方法中,从而实现占空比校正处理;并且本文采用在静止轴系下进行高频方波电压注入的方法,该方法具有系统收敛时间短、降低电机参数改变对系统观测值的影响、降低五桥臂公共桥臂电流畸变的优点。最后,在理论分析的基础上,使用MATLAB/Simulink软件搭建了五桥臂逆变器驱动双永磁同步电机系统仿真模型,并且在以DSP（TMS320F28377D）为控制核心的双永磁同步电机实验平台上进行实验验证。仿真和实验结果验证了本文所提占空比校正调制策略和无位置传感器控制方法的正确性和有效性。
薛玉洁[6]（2021）在《多相感应电机缺相运行及容错控制研究》文中研究指明随着数字控制技术的发展,多相电机驱动系统得以实现。多相电机由于其相冗余特性,适用于电动汽车、舰船推进等大功率和高可靠性的场合。多相电机发生缺相故障后,需采用合适的容错策略改善其缺相运行性能。通常在发生缺相后,可断开与之对称的正常相绕组,获得平稳的转矩,但输出转矩和功率衰减较大;或者采用缺相后仍基于矢量控制和电流闭环的容错电流策略。对于风机、水泵等对动态响应要求不高的场合,常采用恒压频比（V/F）控制,无电流闭环。本文针对此类应用场合对多相感应电机缺相运行时的电压补偿容错控制策略进行研究。首先,建立多相感应电机在自然坐标系、静止坐标系以及同步旋转坐标系下的数学模型,并分析了多相电机缺相运行时的数学模型。其次,基于不降阶建模方式提出了一种多相感应电机缺相故障仿真模型,故障后,不改变电机正常运行时的数学模型,通过求解故障相反电势作为该相输入电压,以满足电机故障相电流为0的条件,从而模拟电机缺相故障。基于Matlab/Simulink软件建模,并利用有限元仿真软件Ansoft对比验证了所提出缺相模型的有效性。然后,以九相感应电机为研究对象,基于V/F控制方式提出了改变部分剩余相的容错电压策略和减小磁动势畸变的容错电压策略。第一种容错策略基于感应电机定子电压方程,对部分剩余相电压进行漏阻抗压降补偿;第二种容错策略从减小磁动势形状畸变的角度出发,利用高通滤波器提取缺相后dq轴电流波动量,转换成电压对电机剩余相电压进行补偿。基于Matlab/Simulink软件分析研究了所提出两种容错策略。最后设计九相感应电机系统的实验平台,对所提出的两种容错电压控制策略进行了实验研究。结果表明,本文所提出的多相感应电机容错电压控制策略,理论上能够减小50%～70%的电机转矩脉动,有效地改善了电机的缺相运行性能,且控制方法简单,具有一定的工程应用价值。
苌意[7]（2020）在《单绕组12/8极宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机发电运行控制策略》文中研究说明单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机（BSRMWR）不仅具有结构简单、控制灵活、高速运行、容错率高等优点,而且便于实现转矩与悬浮力解耦控制,研究意义重大。目前大多数研究都集中于单绕组BSRMWR电动运行模式,由于该电机能够同时实现旋转与悬浮功能,并且在分布式发电系统、全电/多电船舶、飞机等高速发电领域具有更优越的应用条件,因此其发电运行模式作为另一种运行模式也需得到关注。本文针对12/8极单绕组BSRMWR的发电运行控制策略进行了相关研究,提出两种控制策略来适用于电机在不同场合的发电需求,并引入模糊PI控制来优化输出电压控制性能,为今后的实验研究提供理论基础。首先,利用有限元软件,比较分析了单绕组无轴承开关磁阻电机（BSRM）与单绕组BSRMWR电机结构、工作原理,解释了单绕组BSRMWR中转矩与悬浮力的解耦机理,通过麦克斯韦应力法推导了电机转矩与悬浮力数学模型,并引入中间变量改进了悬浮力数学模型。其次,提出了一种低铜耗发电运行控制策略,给出了相关控制参数的计算公式和系统控制方框图,并在Matlab/Simulink仿真软件下搭建开环与闭环仿真模型,分别观察分析了开环与闭环相电流、悬浮力和输出电压波形,验证在该策略下电机能够稳定悬浮,输出电压稳定。随后,提出一种利于减振的发电运行控制策略,推导出相关电机控制参数公式,利用Matlab/Simulink仿真软件对模型进行开环与闭环仿真,并通过仿真对比分析电机在该策略下与低铜耗发电运行控制策略下定子被激发的振动响应,验证该策略的减振效果。最后,将模糊控制引入12/8极单绕组BSRMWR发电系统,基于本电机特性对模糊PI控制器进行详细设计,利用Matlab/Simulink搭建系统仿真模型,分别在减振和低铜耗发电运行控制策略下,对系统基于传统PI控制的输出电压波形与基于模糊PI控制的输出电压波形对比分析,验证了在模糊控制下系统输出电压具有更好的控制性能。
邵蒙[8]（2020）在《基于永磁同步电机的大型望远镜预测跟踪控制技术的研究》文中认为望远镜系统是一种在天文观测、空间通信、空间目标监测等领域均发挥了重要作用的综合型远程观测设备。望远镜的口径直接决定了其远程观测能力,随着望远镜口径的不断增大,伺服系统驱动电机承载的负载也随之增大。一方面,直接驱动方式以其连接刚度高、无齿轮间隙等优点,近年来在大型望远镜中得到了较多的应用。另一方面,较大口径的望远镜系统要求驱动电机提供更大的力矩来带动望远镜负载转动。相比直流有刷电机,交流永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motor,PMSM）以其较高的转矩惯量比、更强的可靠性以及优良的低速性能成为望远镜直驱系统驱动电机的首选。近年来,国际上已经有多款建成的或计划在建的大型望远镜系统选择了永磁同步电机直接驱动的传动方式。但是国内对采用永磁同步电机直驱形式的大型望远镜系统的研制工作相对较少,相关技术的研究相对还不够完善。因此,开展采用永磁同步电机直驱形式的望远镜系统的研制工作,并对其伺服系统的关键技术和相关控制策略进行深入研究,具有重要的工程意义。本课题将以中科院长春光机所某地基光电望远镜为依托,对永磁同步电机伺服控制系统进行研究。通过采用预测控制等复合控制策略,在保证跟踪精度的同时,改善望远镜控制系统的动态响应性能,并增强系统的鲁棒性、提高系统的抗扰动能力。为大型望远镜伺服控制系统设计与研发,提供一些思路并积累相关的工程经验。本文的研究内容主要包括以下几方面:首先,完成了永磁同步电机的驱动控制器硬件装置研制,并在此装置基础上完成了基于矢量控制策略的永磁同步电机驱动算法的嵌入式实现,为工程项目提供了硬件平台。采用正弦扫频法对望远镜方位轴转台系统进行频率测试,获得了望远镜方位轴转台系统的频率特性曲线。另一方面,为了获得系统的控制模型,设计了基于滑模参数观测器的机械参数辨识方法,对望远镜方位轴转台系统的主要机械参数—转动惯量进行辨识,该结果可以用于本文设计的预测控制器中。在滑模观测器的设计过程中,通过一定的结构改进,使参数的调整变得简单。然后分析了滑模观测器其自身的低通滤波特性,分析了观测器增益参数对其观测输出效果的影响。通过该方法设计的观测器,十分利于工程在线调整,并且获得了良好的观测效果。为了提升系统动态响应性能和鲁棒性,提出了一种基于广义预测和滑模补偿的鲁棒跟踪控制方法,该方法利用广义预测控制（Generalized predictive control,GPC）策略改善系统动态响应性能。为了克服模型失配、参数摄动等未建模扰动对控制效果的影响,引入了滑模控制补偿结构。该方法可以在不损害预测控制器原有性能的前提下,对由模型失配、参数摄动等系统内部扰动造成的影响有较好的抑制效果。详细介绍了PMSM控制系统各环路控制器的设计思路和实现方法。对望远镜系统预测控制方法实现过程中可能遇到的各类扰动进行总结,分析了各类扰动对传统广义预测控制方法造成的影响。为了克服各类扰动对系统控制性能的影响,提出了基于预测控制和观测器补偿的抗扰动复合控制方法。设计了基于高阶终端滑模观测器（High-order terminal sliding mode observer,HTSMO）的速度预测跟踪控制器和基于扩张状态观测器（Extended state observer,ESO）的位置预测跟踪控制器。该方法通过设计扰动观测器并行于预测控制器的复合控制结构,实现对系统扰动的在线估计和前馈补偿,来抑制系统扰动对控制效果的不利影响。该控制策略可以在保证预测控制器原有良好动态性能的同时,较大程度地增强了系统的抗扰动能力和鲁棒性,并最终提高了系统跟踪精度。仿真和实验证明了该方法的有效性,相比于传统的PI控制方法,系统跟踪0.001°/s位置斜坡信号和正弦信号的跟踪误差RMS值分别降低了46.2%和30.4%。理论分析和实验证明,本文提出的基于鲁棒广义预测控制和观测器补偿的永磁同步电机跟踪控制策略,不仅具有设计简单,易于实现,调试方便等结构优势,同时可以使被控系统具有更快的动态性能和更强的抗扰动能力,使系统的控制性能得到了较为全面的提升。
莫理莉[9]（2020）在《基于滑模变结构的表面式永磁同步电机速度与位置控制》文中研究说明表面式永磁同步电机是凸极式永磁同步电机的特例,这类电机的转矩仅和q轴电流成线性关系而与d轴电流无关,其控制模型简单,在机器人、航空航天、精密数控机床和伺服系统等领域应用广泛。表面式永磁同步电机还是一个多输入、强耦合、非线性、变参数的复杂对象,当电机系统存在外部扰动和内部参数摄动时,常规控制方法鲁棒性不强,无法满足高性能控制的要求。滑模变结构控制具有对系统数学模型精确度要求不高、对系统参数摄动和外部扰动不敏感,具有鲁棒性优点,使得它非常适合用在表面式永磁同步电机控制系统。电机的速度和位置控制,一直是电机控制算法研究与应用的热点,本文以滑模变结构控制理论为基础,对表面式永磁同步电机速度和位置控制策略进行研究,主要研究内容如下:（1）阐述了表面式永磁同步电机及其控制系统的发展历史和它中国民经济领域的应用领域的重要地位,为本文相关研究工作明确立论的社会意义。（2）在对滑模变结构控制的基本思想及发展现状进行概述的基础上,详细介绍本文用到的滑模变结构控制设计方法,作为本文相关研究工作的理论基础。（3）针对表面式永磁同步电机速度滑模控制系统存在内部参数摄动或外部负载扰动时,抖振严重,制约了系统动稳态性能提高的问题,将积分滑模变结构控制结合模糊控制算法用于该系统,削除抖振,增强系统鲁棒性,消除静差;为解决模糊滑模控制器中由于存在积分环节和限流环节会造成Windup现象的问题,参考改进的Anti-reset Windup思路,在控制器中加入抗饱和环节,改进控制器结构,消除Windup现象,进一步提高系统的动稳态性能。（4）针对表面式永磁同步电机位置追踪控制系统中常常被机械因素制约系统性能提高,尤其是当系统存在参数摄动或负载扰动时,常规控制很难在保持良好鲁棒性同时保证位置跟踪的快速响应性问题,将非奇异终端滑模变结构控制与反步控制算法结合应用到电机位置跟踪控制系统,实现在增强系统的鲁棒性的同时使得系统保持追踪的快速响应性。（5）前面两种算法在控制过程,均是把外部扰动及系统参数摄动作用视作零,依靠滑模系统的鲁棒特性来维持系统稳定,然而,在复杂环境下的控制系统中,外部扰动及系统参数摄动对电机控制系统精度提高的制约作用是不可忽视的,针对这个问题,提出一种滑模变结构控制结合滑模扰动观测器的复合控制策略。这种复合控制策略把外部扰动及系统参数摄动一起实时观测并反馈到控制系统中,通过对扰动的及时补偿,有效减少内外部扰动造成的电机速度的跳动,提高系统的控制精度。（6）机械位置传感器不仅增加电机控制系统的体积和成本,还增加系统结构复杂性,甚至严重影响了系统的可靠性和安全性,因此,用算法取代机械位置传感器是有必要的。本文针对一般的滑模观测器观测器为消除抖振引入低通滤波器环节会造成相位滞后的问题,提出一种新型二阶滑模观测器取代位置传感器,这种新型滑模观测器没有低通滤波环节,不存在相位滞后问题,还可以提高观测器的观测精度和控制系统的鲁棒性。
孙宇健[10]（2020）在《双极性变磁阻无刷电机的设计与分析》文中进行了进一步梳理开关磁阻电机因结构简单、成本低、适合高速运行、容错能力强等优点而备受重视。然而,现有开关磁阻电机受单极性电流控制导致其转矩脉动大、噪音振动等问题。此外,功率变换器拓扑不通用亦限制了其应用领域。本文提出一种新型变磁阻无刷电机,继承开关磁阻电机本体结构简单、鲁棒性强的优点,通过齿槽配合、参数优化等手段实现双极性电流控制,采用通用三相全桥逆变电路,有效降低转矩脉动,减小噪声振动。本文首先介绍其结构和工作原理,然后通过有限元仿真软件研究其电磁特性,推导出其数学模型,最后通过MATLAB/Simulink软件对系统进行建模仿真,并对仿真结果进行研究分析。本文的主要研究内容如下:（1）在不改变现有开关磁阻电机定转子双凸极结构的基础上,采用特殊的叠式结构,每叠单独成相,提出了一种相与相之间互相独立,且可采用双极性无刷交流控制的变磁阻无刷电机;同时,使每叠定子或者转子错开一定的角度实现电机转矩脉动的有效降低。全面分析了电机的本体结构,深入研究了电机的工作原理;（2）根据电机的基本设计参数,通过ANSYS Maxwell有限元软件对双极性变磁阻无刷电机的单叠,即A相进行二维有限元仿真建模,对电机转子在不同位置角度的磁场分布、磁密线分布等进行了系统的研究分析。在二维仿真的基础上,通过Soildworks软件对电机进行三维建模,然后导入到ANSYS Maxwell有限元软件,对电机进行三维有限元仿真,并对电流、磁链和反电势等结果进行了分析,接着将二维与三维有限元仿真结果进行比较,最后对电机结构进行优化分析;（3）根据电机的设计参数和结构特点,建立电机的电压方程和磁链方程等,然后推导出电机的电磁转矩方程。通过MATLAB/Simulink对双极性变磁阻无刷电机进行了相对应模块的设计和建模仿真,详细地分析各个模块,并对电机转矩、电流和电压等进行了系统的研究分析。
二、MATLAB在电机系统仿真中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、MATLAB在电机系统仿真中的应用（论文提纲范文）
（1）牵引电机高频轴电流建模及抑制方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 轴电流形成原因 |
| 1.1.2 变频供电下轴电流的危害 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 轴电流产生机理 |
| 1.2.2 轴电流等效电路模型 |
| 1.2.3 轴电流模型中参数确定方法 |
| 1.2.4 轴电流抑制方法 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 电机轴电流集中参数模型研究 |
| 2.1 电机轴电流集中参数模型 |
| 2.2 电机杂散电容测试及提取 |
| 2.2.1 电机杂散电容测试方案 |
| 2.2.2 电机杂散电容提取 |
| 2.3 电机轴承油膜参数测试与提取 |
| 2.3.1 电机轴承油膜参数测量 |
| 2.3.2 电机轴承油膜参数提取 |
| 2.4 电机共模电阻与共模电感测试与提取 |
| 2.5 模型验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 电机轴电流高频模型研究 |
| 3.1 电机轴电流高频模型 |
| 3.1.1 现有的轴电流模型 |
| 3.1.2 改进的轴电流高频模型 |
| 3.2 高频模型参数测试 |
| 3.2.1 整机端口测试 |
| 3.2.2 拆机端口测试 |
| 3.3 高频模型参数提取 |
| 3.4 电机轴电流高频模型的验证 |
| 3.4.1 端口阻抗频率特性验证 |
| 3.4.2 共模电流与轴电压时域验证 |
| 3.5 集中参数模型与高频轴电流模型对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 地铁牵引电机系统轴电流分析 |
| 4.1 地铁牵引电机轴电流等效模型 |
| 4.2 地铁牵引电机轴电流的仿真计算 |
| 4.3 接地系统参数对轴电流的影响 |
| 4.3.1 安规电容对轴电流的影响 |
| 4.3.2 车体保护电阻和电感对轴电流的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于静电屏蔽的轴电流抑制方法研究 |
| 5.1 静电屏蔽抑制轴电流原理 |
| 5.1.1 静电屏蔽对EDM电流的抑制原理 |
| 5.1.2 静电屏蔽对转子接地电流的抑制原理 |
| 5.2 屏蔽方案 |
| 5.2.1 无静电屏蔽时电机杂散电容计算 |
| 5.2.2 屏蔽方案 |
| 5.3 端部屏蔽方法及抑制效果 |
| 5.3.1 端部屏蔽方法 |
| 5.3.2 端部屏蔽对杂散电容的影响 |
| 5.3.3 端部屏蔽对两种类型轴电压的抑制效果 |
| 5.4 槽口屏蔽方法及抑制效果 |
| 5.4.1 槽口屏蔽方法 |
| 5.4.2 槽口屏蔽对杂散电容的影响 |
| 5.4.3 槽口屏蔽对两种类型轴电压的抑制效果 |
| 5.5 两种方案的对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）内置式永磁同步电机最小损耗预测电流控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 最小损耗控制策略 |
| 1.3 预测控制策略 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 永磁同步电机最小损耗控制基本原理 |
| 2.1 考虑铁耗的永磁同步电机数学模型 |
| 2.2 永磁同步电机系统损耗分析 |
| 2.3 传统永磁同步电机最小损耗控制策略 |
| 2.3.1 基于搜索技术的IPMSM最小损耗控制策略 |
| 2.3.2 基于损耗模型的IPMSM最小损耗控制策略 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 内置式永磁同步电机最小损耗预测电流控制方法 |
| 3.1 基于铁耗在线观测的最小损耗控制方法原理 |
| 3.2 卡尔曼滤波器的设计 |
| 3.2.1 卡尔曼滤波器的基本原理 |
| 3.2.2 卡尔曼滤波的实现 |
| 3.2.3 仿真结果分析 |
| 3.3 基于铁耗在线观测的最小损耗预测电流控制策略 |
| 3.3.1 忽略铁耗对预测电流控制效果的影响 |
| 3.3.2 最小损耗预测电流控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 控制系统仿真分析 |
| 4.1 仿真模型的搭建 |
| 4.2 仿真结果及分析 |
| 4.2.1 稳态电流跟踪效果 |
| 4.2.2 动态性能对比分析 |
| 4.2.3 效率提升对比分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 实验系统设计与实验结果分析 |
| 5.1 实验系统平台及硬件整体结构 |
| 5.2 系统软件设计 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（3）基于数据驱动的永磁同步电机调速系统优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外永磁同步电机的研究现状 |
| 1.2.1 电机控制策略研究现状 |
| 1.2.2 调节器算法研究现状 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第二章 永磁同步电机数学模型及分析 |
| 2.1 永磁同步电机的分类 |
| 2.2 永磁同步电机动态数学模型 |
| 2.2.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.2.2 电机坐标变换数学模型 |
| 2.3 永磁同步电机矢量控制系统 |
| 2.4 空间矢量脉宽调制技术 |
| 2.4.1 空间电压矢量 |
| 2.4.2 SVPWM算法的实现 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于自适应动态规划的电机控制 |
| 3.1 自适应动态规划理论 |
| 3.1.1 自适应动态规划思想 |
| 3.1.2 自适应动规划原理 |
| 3.1.3 自适应动态规划分类 |
| 3.2 ADHDP速度调节器设计 |
| 3.2.1 ADHDP结构和原理 |
| 3.2.2 ADHDP速度调节器分析 |
| 3.2.3 ADHDP速度环调节器设计 |
| 3.2.4 ADHDP速度调节器实现 |
| 3.3 MATLAB仿真实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 永磁同步电机调速系统实验研究 |
| 4.1 半实物仿真建模 |
| 4.1.1 SCI通讯 |
| 4.1.2 速度计算模块 |
| 4.1.3 ADC采集模块 |
| 4.1.4 PWM输出 |
| 4.2 半实物仿真平台搭建 |
| 4.3 半实物仿真实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）基于小电容功率变换器的永磁同步电机系统控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 小电容功率变换器永磁同步电机系统研究现状 |
| 1.2.1 拓扑结构研究现状 |
| 1.2.2 控制策略研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 小电容功率变换器永磁同步电机系统模型 |
| 2.1 永磁同步电机数学模型 |
| 2.1.1 永磁同步电机abc三相坐标系数学模型 |
| 2.1.2 永磁同步电机d-q旋转坐标系数学模型 |
| 2.2 功率特性分析 |
| 2.2.1 电网侧与逆变侧功率耦合关系 |
| 2.2.2 母线电容能量存储分析 |
| 2.2.3 母线电压波动对系统性能的影响 |
| 2.3 小电容功率变换器永磁同步电机系统传统控制方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 小电容功率变换器永磁同步电机系统控制 |
| 3.1 小电容功率变换器永磁同步电机系统构成 |
| 3.2 直流DC/DC前端控制方法 |
| 3.2.1 Boost变换器工作原理 |
| 3.2.2 电气参数整定 |
| 3.2.3 无电压冲击的控制策略 |
| 3.2.4 仿真分析 |
| 3.3 小电容功率变换器永磁同步电机系统谐波电流注入控制策略 |
| 3.3.1 工作原理 |
| 3.3.2 电网相角检测 |
| 3.3.3 电网输出电流控制 |
| 3.3.4 系统整体控制策略 |
| 3.3.5 仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 仿真与实验结果分析 |
| 4.1 小电容功率变换器永磁同步电机系统仿真模型 |
| 4.2 仿真分析 |
| 4.2.1 稳态性能分析 |
| 4.2.2 动态性能分析 |
| 4.3 实验平台设计 |
| 4.3.1 硬件设计 |
| 4.3.2 软件设计 |
| 4.4 实验结果分析 |
| 4.4.1 Boost变换器控制实验分析 |
| 4.4.2 小电容功率变换器永磁同步电机系统控制实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（5）五桥臂逆变器双永磁电机无位置传感器控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 双电机控制系统研究现状 |
| 1.2.1 双电机控制系统的拓扑结构 |
| 1.2.2 双电机系统控制策略 |
| 1.2.3 五桥臂逆变器驱动双电机系统研究现状 |
| 1.3 无位置传感器算法研究现状 |
| 1.3.1 中、高速无位置传感器控制技术 |
| 1.3.2 零、低速无位置传感器控制技术 |
| 1.3.3 五桥臂逆变器驱动双电机无位置传感器技术 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 永磁电机低速无位置传感器控制 |
| 2.1 永磁同步电机的数学模型 |
| 2.1.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.1.2 两相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.1.3 两相旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.2 永磁同步电机高频信号注入法 |
| 2.2.1 无位置传感器矢量控制策略 |
| 2.2.2 高频旋转信号注入法 |
| 2.2.3 两相旋转坐标系下高频脉振信号注入法 |
| 2.2.4 两相静止坐标系下高频脉振信号注入法 |
| 2.3 高频信号注入法仿真结果分析 |
| 2.3.1 高频旋转信号注入法仿真结果分析 |
| 2.3.2 两相旋转坐标系下高频脉振信号注入法仿真结果分析 |
| 2.3.3 两相静止坐标系下高频脉振信号注入法仿真结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 五桥臂逆变器占空比校正调制策略 |
| 3.1 五桥臂逆变器双永磁电机控制系统建模与分析 |
| 3.1.1 工作机理 |
| 3.1.2 半周期调制策略 |
| 3.1.3 仿真结果分析 |
| 3.2 五桥臂逆变器占空比校正调制策略 |
| 3.2.1 占空比校正策略 |
| 3.2.2 校正策略实施步骤 |
| 3.2.3 仿真结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 五桥臂逆变器双永磁电机无位置传感器控制 |
| 4.1 基于静止轴系下的高频方波电压注入法 |
| 4.1.1 高频电压信号注入时刻选择 |
| 4.1.2 高频方波电压注入法原理分析 |
| 4.1.3 转子位置观测器设计 |
| 4.2 五桥臂逆变器占空比校正 |
| 4.3 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小节 |
| 第五章 实验平台设计与结果分析 |
| 5.1 实验平台搭建 |
| 5.1.1 实验系统硬件设计 |
| 5.1.2 实验系统软件设计 |
| 5.2 实验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）多相感应电机缺相运行及容错控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多相电机国内外研究现状 |
| 1.2.2 多相电机缺相运行国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 多相感应电机的数学模型 |
| 2.1 多相感应电机正常运行时的数学模型 |
| 2.1.1 多相感应电机在自然坐标系下的数学模型 |
| 2.1.2 多相感应电机的空间解耦变换 |
| 2.1.3 多相感应电机在静止坐标系下的数学模型 |
| 2.1.4 多相感应电机在旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.2 多相感应电机缺相运行时的数学模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 多相感应电机缺相故障建模与仿真 |
| 3.1 基于不降阶模型的多相感应电机缺相故障建模 |
| 3.2 多相感应电机缺相运行Matlab仿真建模 |
| 3.2.1 多相感应电机的S函数建模 |
| 3.2.2 多相感应电机仿真模型的建立 |
| 3.3 多相感应电机缺相故障建模仿真与验证 |
| 3.3.1 电机有限元仿真模型的建立 |
| 3.3.2 正常运行和缺相运行时仿真结果对比分析 |
| 3.3.3 不同故障相缺相运行时仿真结果对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多相感应电机缺相运行容错控制策略 |
| 4.1 对称缺相运行容错控制策略 |
| 4.2 多相感应电机的容错电压控制策略 |
| 4.2.1 改变部分剩余正常相电压的控制策略 |
| 4.2.2 减小磁动势形状畸变的容错电压控制策略 |
| 4.3 电机一相缺相时的容错电压策略仿真 |
| 4.3.1 改变部分剩余正常相电压策略的仿真 |
| 4.3.2 减小磁动势形状畸变的容错电压策略仿真 |
| 4.4 电机两相缺相时的容错电压策略仿真 |
| 4.4.1 改变部分剩余正常相电压策略的仿真 |
| 4.4.2 减小磁动势形状畸变的容错电压策略仿真 |
| 4.5 两种容错电压控制策略的比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 多相感应电机缺相运行容错控制实验 |
| 5.1 硬件设计 |
| 5.2 系统软件设计 |
| 5.2.1 主程序 |
| 5.2.2 中断子程序 |
| 5.3 多相感应电机容错运行实验 |
| 5.3.1 系统硬件实验平台介绍 |
| 5.3.2 实验结果分析 |
| 5.4 实验与仿真结果比较分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（7）单绕组12/8极宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机发电运行控制策略（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电机研究背景与概况 |
| 1.1.1 无轴承电机研究背景 |
| 1.1.2 无轴承电机研究概况 |
| 1.2 无轴承开关磁阻电机概述 |
| 1.2.1 开关磁阻电机 |
| 1.2.2 无轴承开关磁阻电机 |
| 1.3 本课题的研究背景与意义 |
| 1.3.1 研究背景 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第二章 单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机数学模型 |
| 2.1 单绕组BSRM运行机理分析 |
| 2.1.1 单绕组BSRM结构分析 |
| 2.1.2 单绕组BSRM有限元分析 |
| 2.1.3 单绕组BSRM工作原理 |
| 2.2 单绕组BSRMWR运行机理分析 |
| 2.2.1 单绕组BSRMWR结构分析 |
| 2.2.2 单绕组BSRMWR有限元分析 |
| 2.2.3 单绕组BSRMWR工作原理 |
| 2.3 单绕组BSRMWR转矩数学模型 |
| 2.4 单绕BSRMWR悬浮力数学模型 |
| 2.4.1 简化悬浮力数学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 12/8 极单绕组BSRMWR低铜耗发电运行控制策略 |
| 3.1 发电运行控制策略工作区间划分 |
| 3.2 控制参数计算 |
| 3.2.1 励磁电流 |
| 3.2.2 悬浮电流 |
| 3.2.3 开通角 |
| 3.2.4 关断角 |
| 3.3 系统框架图分析 |
| 3.4 功率变换器 |
| 3.5 开环仿真分析 |
| 3.6 闭环仿真分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 12/8 极单绕组BSRMWR减振发电运行控制策略 |
| 4.1 SRM与 BSRM减振研究现状 |
| 4.1.1 开关磁阻电机减振研究现状 |
| 4.1.2 无轴承开关磁阻电机减振研究现状 |
| 4.2 定子径向力建模 |
| 4.3 控制参数计算 |
| 4.3.1 励磁电流 |
| 4.3.2 悬浮电流 |
| 4.3.3 开通角 |
| 4.3.4 关断角 |
| 4.4 系统框架图分析 |
| 4.5 仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于模糊PI控制器的发电系统研究 |
| 5.1 模糊PID控制原理 |
| 5.2 单绕组BSRGWR模糊控制器的设计 |
| 5.2.1 确定输入量与输出量 |
| 5.2.2 确定变量的论域 |
| 5.2.3 确定量化因子、比例因子 |
| 5.2.4 确定隶属函数 |
| 5.2.5 确定模糊规则 |
| 5.3 系统框架图分析 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录3 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录4 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（8）基于永磁同步电机的大型望远镜预测跟踪控制技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 望远镜驱动控制系统的研究现状 |
| 1.2.1 望远镜驱动方式发展现状 |
| 1.2.2 望远镜直驱永磁同步电机发展现状 |
| 1.2.3 望远镜系统驱动装置发展现状 |
| 1.3 永磁同步电机控制策略研究现状 |
| 1.3.1 预测控制技术 |
| 1.3.2 滑模控制技术 |
| 1.3.3 自抗扰控制技术 |
| 1.3.4 智能控制技术 |
| 1.4 本文的主要研究内容和章节安排 |
| 第2章 永磁同步电机控制原理及驱动方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 永磁同步电机的工作原理和特点 |
| 2.3 永磁同步电机数学模型 |
| 2.4 永磁同步电机矢量控制策略原理及实现方法 |
| 2.4.1 矢量控制原理 |
| 2.4.2 矢量控制策略的坐标变换 |
| 2.4.3 空间矢量脉宽调制技术原理及实现方法 |
| 2.5 永磁同步电机矢量控制策略仿真验证 |
| 2.5.1 望远镜驱动控制系统仿真模型 |
| 2.5.2 矢量控制方法仿真结果 |
| 2.6 望远镜驱动控制装置 |
| 2.6.1 望远镜驱动控制装置硬件平台总体框架 |
| 2.6.2 望远镜驱动控制装置实现方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 望远镜方位轴驱动控制系统模型辨识技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 望远镜方位轴的动态分析模型 |
| 3.2.1 望远镜伺服系统的谐振特点分析 |
| 3.2.2 望远镜伺服系统的两惯性模型 |
| 3.3 望远镜方位轴的频域模型辨识方法 |
| 3.3.1 望远镜系统频率特性测试方法 |
| 3.3.2 测试数据处理和结果 |
| 3.4 基于滑模观测器的望远镜方位轴机械参数估计方法 |
| 3.4.1 滑模参数观测器的设计 |
| 3.4.2 基于滑模参数观测器的转动惯量估计方法 |
| 3.4.3 滑模参数观测器滤波特性和增益参数整定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于广义预测控制的永磁同步电机控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 望远镜方位轴系统传统控制策略 |
| 4.2.1 望远镜方位轴伺服系统电流环PI控制器设计 |
| 4.2.2 望远镜方位轴伺服系统速度环PI控制器设计 |
| 4.2.3 PI控制器设计的局限性分析 |
| 4.3 基于连续时间模型的广义预测控制理论 |
| 4.4 基于广义预测控制原理的永磁同步电机电流跟踪控制方法研究 |
| 4.5 基于广义预测控制原理的永磁同步电机速度跟踪控制方法研究 |
| 4.5.1 基于广义预测控制原理的PMSM速度环设计 |
| 4.5.2 利用滑模控制补偿结构的鲁棒性设计与稳定性证明 |
| 4.6 基于广义预测控制原理的永磁同步电机位置跟踪控制方法研究 |
| 4.6.1 基于广义预测控制原理的PMSM位置环设计 |
| 4.6.2 利用滑模控制补偿结构的鲁棒性设计与稳定性证明 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于广义预测控制和扰动观测补偿的望远镜抗扰动复合控制方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 望远镜伺服系统扰动因素分析 |
| 5.2.1 内部扰动分析和研究现状 |
| 5.2.2 外部扰动分析和研究现状 |
| 5.3 采用预测控制方法时扰动对永磁同步电机系统控制性能影响分析 |
| 5.4 基于高阶滑模观测器和广义预测控制的永磁同步电机速度控制器设计 |
| 5.5 基于扩张状态观测器和广义预测控制的永磁同步电机位置控制器设计 |
| 5.6 广义预测控制和扰动观测器复合控制策略工程测试和性能分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要完成工作及结论 |
| 6.2 创新性成果 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）基于滑模变结构的表面式永磁同步电机速度与位置控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 表面式永磁同步电机发展现状 |
| 1.2.1 永磁同步电机发展历史 |
| 1.2.2 表面式永磁同步电机的结构简述 |
| 1.2.3 表面式永磁同步电机在工业与民用应用 |
| 1.3 表面式永磁同步电机控制系统研究现状 |
| 1.3.1 电机控制系统结构简述 |
| 1.3.2 电机控制技术的发展历史 |
| 1.4 表面式永磁同步电机滑模控制系统研究现状 |
| 1.4.1 表面式永磁同步电机的滑模变结构速度控制 |
| 1.4.2 表面式永磁同步电机的滑模变结构位置跟踪控制 |
| 1.4.3 基于扰动观测器的表面式永磁同步电机高精度控制 |
| 1.4.4 基于滑模观测器的表面式永磁同步电机无位置传感器控制 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第二章 滑模变结构控制的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 滑模控制理论的发展现状 |
| 2.3 滑模控制基本理论 |
| 2.3.1 滑模控制基本概念 |
| 2.3.2 滑模变结构控制三个基本问题 |
| 2.4 滑模变结构控制系统设计 |
| 2.4.1 滑模面选取策略 |
| 2.4.2 滑模控制律设计方法 |
| 2.4.3 一类非线性不确定系统的模糊滑模追踪控制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于模糊滑模的表面式永磁同步电机速度控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 表面式永磁同步电机速度控制系统模型 |
| 3.2.1 旋转坐标系下的表面式永磁同步电机数学模型 |
| 3.2.2 基于矢量控制的速度控制系统的构成 |
| 3.3 基于模糊滑模变结构的表面式永磁同步电机速度控制研究 |
| 3.3.1 表面式永磁同步电机速度滑模变结构控制原理 |
| 3.3.2 基于模糊趋近律的表面式永磁同步电机滑模变结构速度控制器设计 |
| 3.3.3 仿真分析 |
| 3.3.4 实验分析 |
| 3.4 表面式永磁同步电机速度控制系统中的抗饱和方法研究 |
| 3.4.1 表面式永磁同步电机速度控制系统中的Windup问题 |
| 3.4.2 传统的Anti-Windup控制方法 |
| 3.4.3 改进的Anti-Windup控制方法 |
| 3.4.4 仿真分析 |
| 3.4.5 实验分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于反步终端滑模的表面式永磁同步电机位置跟踪控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 表面式永磁同步电机位置跟踪控制系统的构成 |
| 4.2.1 反步控制基本思想 |
| 4.2.2 电机位置跟踪控制系统结构 |
| 4.3 基于反步终端滑模控制的SPMSM位置跟踪控制器设计 |
| 4.3.1 反步控制设计步骤 |
| 4.3.2 电机反步终端滑模控制系统设计 |
| 4.3.3 反步终端滑模控制系统稳定性分析 |
| 4.4 仿真与实验 |
| 4.4.1 仿真分析 |
| 4.4.2 实验分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于鲁棒滑模扰动观测器的表面式永磁同步电机高精度控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 表面式永磁同步电机控制系统存在的扰动因素分析 |
| 5.2.1 外部扰动对系统性能影响 |
| 5.2.2 内部参数变化对控制系统性能影响 |
| 5.3 电机控制系统扰动估计研究 |
| 5.3.1 鲁棒滑模扰动观测器的提出 |
| 5.3.2 鲁棒滑模扰动观测器稳定性分析 |
| 5.3.3 复合控制系统组成 |
| 5.3.4 复合控制器设计 |
| 5.4 仿真与实验 |
| 5.4.1 仿真分析 |
| 5.4.2 实验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 表面式永磁同步电机的无位置传感器控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 表面式永磁同步电机控制系统能观性分析 |
| 6.2.1 静止坐标系下表面式永磁同步电机数学模型 |
| 6.2.2 电机控制系统能观性分析 |
| 6.3 新型滑模观测器设计 |
| 6.3.1 SPMSM控制系统里一般滑模观测器设计 |
| 6.3.2 新型滑模观测器设计 |
| 6.4 仿真分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 1 本文工作总结 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
（10）双极性变磁阻无刷电机的设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多叠电机的国内外研究现状 |
| 1.2.2 双极性开关磁阻电机的国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要工作及章节安排 |
| 1.3.1 课题研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第二章 双极性变磁阻无刷电机基本结构和工作原理 |
| 2.1 双极性变磁阻无刷电机的提出 |
| 2.2 双极性变磁阻无刷电机结构分析 |
| 2.3 双极性变磁阻无刷电机工作原理 |
| 2.3.1 双极性变磁阻无刷电机运行原理 |
| 2.3.2 双极性变磁阻无刷电机控制原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 双极性变磁阻无刷电机初始设计和电磁分析 |
| 3.1 双极性变磁阻无刷电机初始设计与参数 |
| 3.1.1 电机初始设计 |
| 3.1.2 电机设计参数 |
| 3.2 基于ANSYS Maxwell二维有限元模型 |
| 3.2.1 分析流程 |
| 3.2.2 二维有限元数学模型 |
| 3.3 二维有限元结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双极性变磁阻无刷电机三维有限元分析 |
| 4.1 三维有限元与二维有限元比较 |
| 4.2 双极性变磁阻无刷电机三维有限元分析 |
| 4.2.1 三维模型 |
| 4.2.2 基本假设 |
| 4.2.3 三维有限元数学模型 |
| 4.3 三维有限元前处理 |
| 4.3.1 分析流程 |
| 4.3.2 网格剖分和残差设置 |
| 4.4 三维有限元结果分析 |
| 4.5 二维有限元和三维有限元仿真比较分析 |
| 4.6 电机优化分析 |
| 4.6.1 定、转子结构优化 |
| 4.6.2 气隙优化 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 双极性变磁阻无刷电机控制系统仿真与分析 |
| 5.1 主电路的拓扑结构 |
| 5.2 功率开关器件的选择 |
| 5.3 双极性变磁阻无刷电机数学模型 |
| 5.3.1 电压方程 |
| 5.3.2 功率方程 |
| 5.3.3 机械运动方程 |
| 5.3.4 磁共能方程 |
| 5.3.5 磁链方程 |
| 5.3.6 电磁转矩方程 |
| 5.4 双极性变磁阻无刷电机控制系统仿真模型 |
| 5.4.1 电机仿真系统 |
| 5.4.2 电机模型 |
| 5.4.3 三相电压方程模块 |
| 5.4.4 转矩计算模块 |
| 5.4.5 功率变换器模块 |
| 5.4.6 PWM信号生成器 |
| 5.4.7 转子位置信号模块 |
| 5.5 仿真结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 研究生学习期间完成的科研情况 |
四、MATLAB在电机系统仿真中的应用（论文参考文献）
- [1]牵引电机高频轴电流建模及抑制方法研究[D]. 杨二乐. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]内置式永磁同步电机最小损耗预测电流控制[D]. 王通. 天津工业大学, 2021(01)
- [3]基于数据驱动的永磁同步电机调速系统优化设计[D]. 丰富. 江西理工大学, 2021(01)
- [4]基于小电容功率变换器的永磁同步电机系统控制[D]. 巨世强. 天津工业大学, 2021(01)
- [5]五桥臂逆变器双永磁电机无位置传感器控制[D]. 张甍. 天津工业大学, 2021(01)
- [6]多相感应电机缺相运行及容错控制研究[D]. 薛玉洁. 浙江科技学院, 2021(03)
- [7]单绕组12/8极宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机发电运行控制策略[D]. 苌意. 南京邮电大学, 2020(03)
- [8]基于永磁同步电机的大型望远镜预测跟踪控制技术的研究[D]. 邵蒙. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(01)
- [9]基于滑模变结构的表面式永磁同步电机速度与位置控制[D]. 莫理莉. 华南理工大学, 2020(02)
- [10]双极性变磁阻无刷电机的设计与分析[D]. 孙宇健. 南京信息工程大学, 2020(02)