船舶电力推进具有空间配置灵活,操纵控制方便,起动加速性好,制动快和正反车速度切换快等优点。随着电力半导体技术、交流调速理论和微机控制技术的快速发展,在水面舰船电力推进中交流电力推进占据了主导地位。在交流调速系统中由于直接转矩控制(DTC)技术是对电动机转矩直接进行控制,因此电动机可以获得优良的动态和静态性能。而高速数字信号处理器(DSP)为采用先进的控制算法提供了物质基础。本文主要介绍了对电力推进中永磁同步电动机直接转矩调速系统的研究,并对其结构和性能进行了探讨和分析。 本文首先详细介绍了空间矢量的概念以及交流永磁同步电动机的数学模型,然后阐述了直接转矩控制系统中交流永磁同步电动机磁链和转矩的控制原理,为交流永磁同步电动机直接转矩控制系统的实现提供依据。在深入地分析了传统直接转矩控制系统的基础上,提出了一种空间矢量细分及多滞环转矩调节器的直接转矩控制的新方案。由于多滞环转矩调节器的采用和利用空间矢量脉宽调制技术将空间矢量细分,系统的转矩和磁链脉动得到了明显的减小。接着在MATLAB/Simulink仿真环境下,对永磁同步电动机直接转矩控制系统进行了建模并对系统进行了仿真。其中详细介绍了各个仿真模块的构建方法,根据仿真结果分析了系统的性能,其结果对开发永磁同步电动机直接转矩系统具有重要的意义。最后本文初步设计了基于数字信号处理器的硬件系统,针对各部分的具体要求提供了相应的解决方案。 本文在对永磁同步电动机直接转矩控制系统理论详细研究分析的基础上,提出了采用空间矢量细分及多滞环转矩调节器的直接转矩控制系统,完成了系统的建模和仿真,并利用数字信号处理器设计了一个可在实验室中应用的永磁同步电动机直接转矩控制系统,为以后的设计打下坚实的基础。