基于PI控制的永磁同步电动机的设计开题报告.docVIP

辽宁石油化工大学 信息与控制工程学院 毕业设计（论文）开题报告 ? ? 论文题目：基于PI控制的永磁同步电动机的设计 学生姓名： 侯金龙 专业班级： 电气0804 学 号： 0803040403 指导教师： 马丽丽 ???? ? 2012年 3 月 日 填写说明： 1．题目的背景和意义 对题目的出处，背景和意义进行说明论述，不少于300字。 2．题目研究现状概述 通过调研和查阅文献，对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述，不少于1000字。 3．题目要完成的主要内容和预期目标 对题目要完成的主要内容进行说明，并说明达到的预期目标， 不少于300字 4．进度计划 从设计开始的教学周起，依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。 5． 参考文献 对2引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式同论文《参考文献》）。不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以上）， 注：相应栏不够时自动加页。 排版要求：正文，宋体，小四，行距固定值20磅 要求学生在毕业设计（论文）开始后的第2周末完成《开题报告》，并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）。 1．题目的背景 随着电力电子、电机制造技术以及新型材料的飞速发展，交流调速理论以及新型控制理论研究的不断深入，永磁交流调速系统在机电一体化、机器人、柔性制造系统、汽车电子等高科技领域中占据了日益重要的地位。 永磁电机的发展与永磁材料的发展息息相关。1983年以前，由于稀土永磁价格昂贵，研究开发重点主要在要求高性能而价格不是主要因素的高科技领域，如航空、航天用电机等。1983年，磁性能更高而价格相对较低的钦铁硼永磁问世。进入90年代中期以来，钱铁硼磁体生产能力迅速扩张，钱铁硼的生产成本下降，国内外研究开发重点开始转移到工业和民用电机上。 永磁同步电动机具有能量转换效率高、体积小，运行可靠性高、调速范围广，动、静特性好等优点，这使得永磁同步电动机产业得到了迅速发展。随着永磁同步电动机在航空、航天、机器人、工业自动化及家用电器等各个领域越来越广泛的应用，对永磁同步电动机控制系统的控制性能也有了越来越高的要求，既希望控制系统能有较强的动态响应能力，又希望其具有较高的稳态性能，较高的控制精度。为此，国内外专家学者提出了各种PMSM控制策略，并己将其应用到永磁同步电动机控制系统中。随着控制策略的进一步完善，永磁同步电动机控制系统必然得到更加广泛的应用。 2．题目研究现状概述 永磁电机的制造有着悠久的历史，和永磁材料的发展密切相关。在20世纪20年代，美国GE公司利用铁氧体磁钢研制出一批微型永磁同步电动机。80年代各国已经制成了许多永磁电机。40年代初到50年代初，永磁电机得到了迅速的发展，广泛应用于航空工业、国防工业、交通运输、农业机械、无线电工业、高速驱动和自动化系统中。60年代到70年代，第一代和第二代稀土衫钻永磁材料的问世，使得永磁电机的发展呈现出新的、繁荣的生机。由于稀土衫钻永磁材料价格昂贵，研究开发重点是航空、航天用电机和要求高性能而价格不是主要因素的高科技领域。80年代，特别是一九八三年日本住友特殊金属公司、美国通用汽车公司分别研制成功价格较低的第三代钦铁硼永磁材料。之后，国内外的研究开发重点转移到工业和民用电机上。稀土永磁的优异磁性能，加上电力电子器件和微机控制技术的迅猛发展，不仅使许多传统的电励磁电机纷纷用稀土永磁电机来取代，而且可以实现传统的电励磁电机所难以达到的高性能。进入90年代以来，随着永磁材料性能的不断提高和完善，特别是钦铁硼永磁的热稳定性和耐腐蚀性的改善和价格的逐步降低以及电力电子器件的进一步发展，加上永磁电机研究开发经验的逐步成熟，除了大力推广和应用己有研究成果，使永磁电机在国防、工农业生产和日常生活等方面获得越来越广泛的应用外，稀土永磁电机的研究与开发进入了一个新阶段。一方面，正向大功率化、高性能化和微型化方向发展。目前稀土永磁电机的单台容量已超过一千千瓦，最高转速己超过每分钟三十万转，最低转速低于每分钟百分之一转，最小电机外径不到一毫米。另一方面，促使永磁电机的设计理论、计算方法、结构工艺和控制技术等方面的研究工作出现了崭新的局面，有关的学术论文和研究成果大量涌现，形成了以电磁场数值计算和等效磁路解析求解相结合的一整套分析研究方法和计算机辅助设计软件。 永磁同步电动机控制系统较异步电动机简单，转子的转动惯量可设计得很小，只要使用得当，电机本身发生故障的可能性极小。在70年代末和80年代初就引起了从事电机及其驱动系统技术研究的学者的广泛关注和重视。 英国