基于FPGA的永磁同步電機模糊控制研究.pdf

1、永磁同步電機具有轉(zhuǎn)動慣量低、轉(zhuǎn)矩電流比高、轉(zhuǎn)矩波動小、電機調(diào)速范圍寬、功率因數(shù)大、較容易實現(xiàn)高速運行等很多優(yōu)點。與此同時，交流電機的控制技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，因此永磁同步電機控制技術(shù)已經(jīng)成為交流控制技術(shù)的主流方向，廣泛的應(yīng)用于許多高科技領(lǐng)域。
　　 本文提出了基于模糊控制的永磁同步電機驅(qū)動的方法。該方法采用勵磁電流為零(id=0)的矢量控制方法及五段合成法的空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)，并利用M/T測速法測量電機的速度，作為電機速度環(huán)的反饋

2、。同時對模糊控制系統(tǒng)原理進行理論分析，并基于MATLAB/Simulink設(shè)計了一種參數(shù)自整定的模糊PI控制器，驗證了模糊PI控制響應(yīng)速度快、穩(wěn)態(tài)性能好的特點。
　　 針對傳統(tǒng)永磁同步控制系統(tǒng)難以實現(xiàn)較高精度控制的特點，設(shè)計了一種基于FPGA的永磁同步電機模糊控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用EP2C5T144C8N型FPGA芯片為核心，利用DXP2004設(shè)計了模糊PI控制器的硬件電路，并對電流進行模糊PI調(diào)節(jié)。模糊PI控制器用于電機控制系統(tǒng)

3、的三個反饋控制環(huán):電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)。實驗結(jié)果表明模糊控制能夠提高整個系統(tǒng)的可靠性，改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。以QuartusⅡ作為軟件開發(fā)平臺，設(shè)計了永磁同步電機模糊控制系統(tǒng)，系統(tǒng)各功能模塊包括位置環(huán)模塊、速度環(huán)模塊、電流環(huán)模塊、Clarke變換模塊、Park變換模塊、Park逆變換模塊、空間矢量脈寬調(diào)制模塊、電流模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、正交解碼模塊、M/T測速法模塊，實現(xiàn)了永磁同步電機模糊控制系統(tǒng)的模塊化、集成化。仿真結(jié)果表明，永磁同步電機采用