2。4   永磁同步电机的优缺点及其应用领域 9

3 永磁同步电机矢量控制系统 11

3。1 MATLAB/SIMULINK 仿真工具简介 11

3。2   永磁同步电机矢量控制系统的模型 11

3。3   控制仿真模块介绍 14

3。3。1 坐标变换模块 14

3。3。2 电压空间矢量 PWM（SVPWM）控制模块 15

3。3。3 PI 调节器模块 22

3。3。4 逆变电路模块 23

4 基于 MATLAB/SIMULINK 的仿真研究 24

4。1   电机定子电流、转速和转矩输出波形 24

4。2   此控制方式的优缺点分析 25

结 论 27

致 谢 28

参 考 文 献 29

1 绪论

1。1 本课题研究的背景及其发展现状

长久以来，节能已经成为我国国民经济快速稳步发展的必然要求，而电机作为一种不可 小视的耗电耗能载体，更加优良的电机制造技术及其电机控制技术必将得到快速发展。而永 磁同步电机则顺应了这一时代潮流，借助其结构简单、功率损耗较小、效率高、功率因数高 等性能优势，在混合动力汽车、风力发电、轨道交通、船舶推进及航空国防等诸多领域得到 了一系列的应用。永磁同步电机作为一系列高新技术产业的基础，再加上现代电力电子技术 及微电子技术的助力，推动了许多性能优异的机电一体化产品的出现，也为 21 世纪电机的发 展指引了方向，现如今，永磁同步电机正朝着绿色环保，机电一体化，专用电机，高性能化 及轻量化等方向发展[1,18]。然而这些上述性能上的优势并未使永磁同步电机在实际工业生产中 得到广泛应用。而节能减排，高效生产已是国民经济持续发展的大势所趋，永磁同步电机的 发展前景一片光明。

伴随着永磁同步电机渐渐地投入生产使用，电机的控制技术也在不断得到优化和完善， 新颖的控制方式层出不穷，其中，矢量控制和直接转矩控制是两种较为先进的控制技术。稀 土永磁材料的飞速发展使得永磁体质量得到了飞跃，新型电力电子器件不断出现、计算机仿 真技术及各种控制理论不断成熟，永磁同步电机控制系统理论也得以完善。

顾名思义，永磁同步电机的励磁主要由其转子上的永磁体提供，因而永磁电机性能的优 劣与稀土永磁材料的发展密不可分。永磁材料的研究在上世纪后半段取得重大突破，它不管 是在人们日常生活还是到高新技术领域中都扮演着关键的一环。钕铁硼永磁材料的出现是一 个历史性的时刻，以这种材料制造的永磁体机械强度更好了，而且磁性能也更强，并且近年 来钕铁硼永磁材料有了更好的耐热性和耐腐蚀性，价格也在不断降低，所有这些因数都促使 永磁同步电机日渐走向了正轨。