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1、 本 科 毕 业 论 文（设 计）题目（中文）：基于智能积分模糊控制的永磁同步电机调速控制（英文）：Speed control of permanent magnet synchronous motor control based on fuzzy intelligent integral学 院 年级专业 学生姓名 学 号 指导教师 完 成 日 期 2015 年 4 月上海师范大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目基于智能积分模糊控制策略的永磁同步电机调速控制 是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在
2、文中以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的法律责任。 作者签名： 日期： 年 月 日上海师范大学本科毕业论文（设计）选题登记表学生姓名薛鹏程学号110154685专业电气工程及其自动化学 院信息与机电工程学院指导教师姓名/职称何宏题 目基于智能积分模糊控制策略的永磁同步电机调速控制本选题的意义及国内外发展简况：同步电动机随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，特别是采用高磁能积稀土的永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM），具有
3、结构简单、运行可靠、体积小、输出功率大优点，和直流电机相比，它没有直流电机的换向器和电刷等需要更多维护给应用带来不便的缺点。相对异步电动机而言则比较简单，定子电流和定子电阻损耗减小，且转子参数可测、控制性能好，在节约能源和环境保护日益受到重视的今天，对其研究就显得非常必要。因此，永磁同步电机及其调速控制成为当今研究的热点。 近年来，随着控制理论的发展，先进的控制策略如反推控制、滑模变结构控制、自适应控制、自抗扰控制、分数阶PI控制、模糊控制和神经网络控制等相继出现，这些控制方案能较好地解决永磁同步电机调速系统中存在的问题。1965年，美国科学家L.A.Zedeh创立了模糊集合理论，并在1973
4、年，他又引入语言变量，提出用模糊规则来来量化人类模糊语言的知识规则，建议把模糊逻辑应用于控制领域，从而奠定了模糊控制的理论基础。模糊理论的建立为模糊技术的应用提供了理论基础。模糊控制技术已成为当今世界最先进的控制技术之一，它将模糊数学理论应用于控制领域，能更真切地模拟人脑思维和判断，从而达到智能化的新控制技术。目前，国内外已广泛将模糊控制技术应用于工业控制、家用电器智能化、仪器仪表智能化、人文社科及经济系统等领域。 本文在电机的速度环中采用模糊逻辑控制（FLC），构成模糊控制器，采用矢量控制技术对永磁同步电机的调速系统进行模糊控制研究研究内容：1. PMSM数学建模2. 矢量控制技术的研究3.
5、 模糊控制器的设计及其调速性能4. 智能积分控制器设计5. Matlab/Simulink下的基于智能积分的永磁同步电机模糊控制仿真分析研究方法、手段及步骤：1.PMSM数学建模 PMSM和常用的励磁式同步电机的结构是一致的，都是由三相绕组和铁芯构成，PMSM的转子是由永磁体代替普通励磁电机的励磁绕组，节省了励磁线圈，电刷和滑环2. 矢量控制技术 本课题采用=0的矢量控制策略。永磁同步电机矢量控制实际上是将同步旋转坐标系放在转子上，随转子同步旋转。轴( 直轴)与转子的磁场方向重合，轴(交轴) 逆时针超前轴900电角度，经过矢量坐标变换，将电流矢量分解成两个相互垂直、彼此独立的直轴分量和交轴分量
6、，使直轴分量=0的控制方法，称为转子磁场定向控制。3. 模糊控制器设计模糊控制设计为二维模糊控制器，结构图如下图所示： FLCECEU4. 对基于矢量控制技术的永磁同步电机的模糊控制调速控制系统进行仿真，并对仿真结果与传统PI控制的仿真效果进行比较与分析。 采用理论分析与MATLAB仿真相结合的研究方式，并把本课题提出的控制策略与传统PI控制的效果进行比较，说明本课题提出的控制策略对PMSM调速控制是有效和可行的主要参考文献：1祁春清,宋正强.基于粒子群优化模糊控制器永磁同步电机控制J.中国电机工程学报,2006,26(17):158-1622张榜英,孙炜,杨辉媛.基于规则自校正模糊控制器的永
7、磁同步电机控制研究J.襄樊学院学报,2009,30(5):27-303王哲,屈百达.BP神经网络在永磁同步电机中的应用J.计算机仿真,1006-9348(2009)08-0155-034费德成,朱秋.基于逆系统理论的无轴承永磁同步电机解耦控制J.中国工程科学,2005,7(11):48-545刘刚,李华德,杨丽娜.永磁同步电机的非线性自适应解耦控制J.西安交通大学学报,2009,43(8):101-1066张成,王福东,李胜宁.基于MATLAB/Simulink的永磁同步电机矢量控制J.苏州大学学报（工科版）,2011,31(3):63-677石辛民,郝整清.模糊控制及其MATLAB仿真M.北
8、京:清华大学出版社,20088陈伯时,陈敏逊.交流调速系统M.北京:机械工业出版,19989杨嗣彭.同步电机运行方式的分析M.成都:成都科技大学出版社,1989时间进度：第1-3周：查阅与本课题有关的中、外文资料并写出开题报告，翻译一篇与本课题相关的英文资料；第4-5周：学习并掌握永磁同步电机的结构与工作原理、数学建模、矢量控制、模糊控制、智能积分控制器设计等知识； 第6-7周：确定永磁同步电机的数学模型，学习并掌握Matlab仿真软件的 使用，并用Matlab进行永磁同步电机PID调速控制系统仿真分析； 第8-9周：设计模糊控制器FLC第10-11周：仿真分析基于矢量控制的永磁同步电机的智能
9、积分模糊控制复合调速系统；第12-13周：提出不足及改进途径，按要求撰写毕业论文；准备答辩。学生 （签名） 年 月 日指导教师意见： 指导教师 （签名） 年 月 日专业负责人意见： 专业负责人 （签名） 年 月 日 注：本表与毕业论文（设计）一起存档，保存期为四年。I上海师范大学毕业论文（设计）指导记录表学院： 信息与机电工程学院 专业电气工程及其自动化指导教师何宏学生姓名薛鹏程学号110154685毕业论文（设计）题目日期指导内容存在问题与进一步改进意见教师签名学生签名注：本表由指导教师根据毕业论文（设计）指导工作方案和实际指导情况填写，在指导工作完成后交学院存档，保存期四年。摘要由于永磁同
10、步电机的体积小，重量轻，功率因数比其他电机大，结构简单等特点。在科学技术飞速发展背景下，工农业对于永磁同步电机的依赖性越来越强。而现代控制技术的不断发展也促进了永磁同步电机性能的提高，所以永磁同步电机调速系统的动、静态性能成为了近年来众多学者研究的热点问题。本文在介绍永磁同步电机的工作原理基础上，研究电压空间矢量脉宽调制技术，并将其应用于永磁同步电机的调速系统中。搭建永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型和矢量调速系统，并用Matlab进行仿真。引入模糊控制与智能积分策略控制电机转速，并将各项数据同传统PI控制进行对比，分析其优缺点。本文中，选用id=0的矢量控制方法，使用Matlab软件构建了
11、转速电流双闭环矢量调速系统并进行仿真。建立基于模糊控制策略的永磁同步电机调速系统的控制器模型，并且在模糊控制的基础上加入智能积分控制，使电机调速系统更加高效和节能。通过与常规PI控制器相比，分析两种控制器性能的优缺点。模糊控制策略需要的调节时间要比PI控制短，转速降落较短，抗扰性和鲁棒性均比PI控制强，但响应速度较慢。关键词：永磁同步电机；电压矢量控制；PI控制；模糊控制；智能积分AbstractBecause the permanent magnet synchronous motor has the advantages of small volume, light weight, hig
12、h power factor, simple structure and so on，with the development of science and technology, industry and agriculture to depend more and more strong permanent magnet synchronous motor. More importantly, the growing development of modern control technology promoted the improvement of the performance of
13、 permanent magnet synchronous motor, the dynamic performance and static performance of permanent magnet synchronous motor has become a focus problem for the majority of scholars.This paper firstly introduces the working principle of permanent magnet synchronous motor. Study the voltage space vector
14、control technology and applied it in permanent magnet synchronous motor speed control system. To build a permanent magnet synchronous motor in the a-b-c and d-q coordinates of the mathematical model and vector control system. We want to control speed of machine by introduction of fuzzy control strategy and the data were compared with the traditional PI control.In this paper, selected id=0 of vector control
