永磁同步电机开题报告
【篇一:永磁电机控制--毕业论文开题报告】
毕业设计开题报告
课题名称:电动汽车用永磁同步电机及其控制系统 一 、本课题设计的目的:
1、学习了解电动汽车的发展现状及未来的发展趋势。
2、学习电动汽车驱动系统的相关知识,掌握永磁同步电机的数学模型以及永磁同步电动机控制系统的主流控制策略。
3、深入学习电动汽车用永磁同步电机的控制原理、控制方法及运用仿真软件对控制过程进行仿真。
4、运用matlab/simulink软件建立一个初级的永磁同步电机的控制系统,包括硬件和软件部分并进行仿真实验。 二 、课题现状和发展趋势:
目前车用永磁电机的发展现状:(1)永磁同步电机驱动系统已形成了一定的研发和生产能力,开发了不同系列产品,可应用于各类电动汽车;产品部分技术指标接近国际先进水平,但总体水平与国外仍有一定差距;基本具备永磁同步电机集成化设计能力;多数公司仍处于小规模试制生产,少数公司已投资建立车用驱动电机系统专用生产线。 (2)电机控制器关键部件电机控制器用位置/转速传感器多为旋转变压器,目前基本采用进口产品,我国部分公司已具备旋转变压器的研发生产能力,但产品精度、可靠性与国外仍有差距。igbt基本依赖进口,价格昂贵,国产车用igbt尚处于研究阶段。 我国驱动电机及其控制器存在的主要问题:(1)电机原材料、控制器核心部件研发能力较弱,依赖进口,如硅钢片、电机高速轴承、位置/转速传感器、igbt模块等。进口产品成本高,影响电机系统产业化。 (2)我国车用电机的机电集成水平与国外差距较大。控制器集成度较
低,体积、重量相对偏大。 (3)现阶段国家出台的电动汽车驱动电机系统标准较少,且不完善。如:不同类型电机系统采用同一检测标准,缺乏可靠性、耐久性评价方法等。
车用电机及控制系统的发展趋势如下:(1)电机本体永磁化:永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源,因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。 (2)电机控制数字化:专用芯片及数字信号
处理器的出现,促进了电机控制器的数字化,提高了电机系统的控制精度,有效减小了系统体积。
(3)电机系统集成化:通过机电集成(电机与发动机集成或电机与变速箱集成)和控制器集成,有利于减小驱动系统的重量和体积,可有效降低系统制造成本。
三 、设计的重点与难点,拟采用的途径:
(一)课题设计的重点难点是:1、学习分析车用永磁同步电机的优势;2、学习永磁同步电机的数学模型;3、根据永磁同步电机的数学模型分析最优控制策略;4、利用matlab/simulink建立控制系统并进行仿真试验。
(二)难点突破途径:1、查阅相关文献,对永磁同步电机进行系统的深入的学习与认识;2、学习matlab/simulink软件的使用,通过上机练习深入掌握。 四 、设计进度计划:
课题设计主要分为三个阶段:
第一阶段:1、复习永磁同步电机的相关知识,查阅资料学习永磁同步电机的优点;2、学习永磁同步电机的数学模型,总结其特点,可行的控制方法;3、根据其数学模型,研究不同控制策略的区别,并找出最优控制策略。
第二阶段:学习matlab/simulink软件的使用。
第三阶段:结合前期的学习,对简单的永磁同步电机控制系统的软件和硬件进行设计。
【篇二:永磁同步发电机矢量控制开题报告】
本科生毕业设计(论文)开题报告
论文题目:永磁同步发电机矢量系统设计 学 院: 电气工程学院 专业班级: 自动化0801 学生姓名: 学 号:
导师姓名:
开题时间: 2012 年 3 月 16 日 1.课题背景及意义
1.1课题研究背景、目的及意义
工业自动化技术和装备设计多个学科领域,期中所应用的计算机相当于人的大脑,负责对信息进行述职计算、逻辑推理、决策判断,
并发出控制指令。这些控制命令代表着对自动化装备运动规律的希望和要求,然而并不能单靠计算机自身去实现这些命令。虽然计算机可以灵活、快速地发出任何命令,但是,因为其命令自身所携带的能量极为有限,并且没有工具区执行“大脑”的一致实现运动。自动化装备执行计算机发出的运动命令,需要机电机构来完成。接收控制命令,对控制信号运算操作,提高执行能力,驱动执行工具运动,完成特定任务,这就要用到电气、气动、液压、机械等装置。接收控制命令,产生动力,驱动机构完成特定的运动,就是伺服系统的任务。因此可以说,伺服驱动装置是工程自动化不可或缺的基本技术装备。
发电装置经过半个多世纪的发展,由于永磁材料的应用,高频大功率开关变流器的发展,高性能微电子器件的普及,电机理论的成熟与自动控制理论的最新进展,传感器技术的进步,才使得当代交流伺服发电机和数字驱动技术得到了突飞猛进的发函,达到了很高的水平,几近完美。电动伺服技术因具有一系列优点倍受重视永磁伺服发电机驱动技术更是居先,独领风骚。
但时代在前进,技术在进步,要求愈来愈高,精益求精,永无止境。现代交流伺服驱动装置也不例外,对于体积、质量、成本与可靠性、灵活性、跟踪的快速性、精确性和抗扰动鲁棒性等方面,也爱不断追求新的高度和目标。
1.2 课题国内外研究现状及趋势
在整个二十世纪,大多数工业,商业设备及家用电器上的传动装置基本上都设计成恒转速运行。对于很多机械负载已证实,若采用变速传动装置将改善其性能、生产效率和用电效率。最近一二十年,电气传动经历了较大的变革,其原因有二:(1)由于电力电子开关器件和微处理器控制的发展,使得变速传动得应用成为可能,其成本不断降低;(2)由于对目前与将来电能的成本和可利用性的关心不断增加。变速传动装置正日益被用于新系统和现有系统的改造,使系统产品和用电效率两方面更加优化。
永磁交流发电机为现代运动控制系统提供了一种具有诸多优点和适用广泛 的装置。采用永久磁铁产生气隙磁通而不需要外部励磁,这样就能设计出具有极 好效率特性的永磁同步电机,这种高效率的优点受到了越来越多的重视。另一方 面,合理的应用永久磁铁可能带来的低损耗,可使得电机设计获得极高的功率密 度以及转矩/惯量