毕业设计(论文)题目 水下无人航行器用永磁同步电机矢量控制仿真美国、俄罗斯、欧洲、日本等海军技术强国，正在加紧研制无人水下航行器（ＵＵＶ）项目，用于搜集、控制水下信息，组建水下信息网络。无人水下航行器它是指用于水下侦察、遥控猎雷和作战等可以回收的小型水下自航载体，是一种以潜艇或水面舰船为支援平台，可长时间在水下自主远程航行的无人智能小型武器装备平台。ＵＵＶ将在未来水下信息战中扮演重要角色，利用ＵＵＶ可以进行探测网探潜、水下战场情报准备、水下战场预设、战场监视分析、战场感知传播、水下水声对抗等。网络中心战所需的大量水下信息，如海底地貌、海洋气象、地质、水文、磁场、声学特性，以及交战双方舰船的目标特性，水雷布设情况等，都可以通过ＵＵＶ来获得。83563

由于永磁同步电机具有结构简单、体积小、效率高、转矩电流比高、转动惯量低,易于散热及维护等优点,特别是随着永磁材料价格的下降、材料的磁性能的提高、以及新型的永磁材料的出现,在中小功率、高精度、高可靠性、宽调速范围的伺服控制系统中,永磁同步电动机引起了众多研究与开发人员的青睐，也因此成为了水下无人航行器的不二选择。

国

研究现状：自20世纪80年代以来,无人水下航行器技术得到很大发展,目前,世界上已有十多个国家正在从事UUV的研究,其中美国、英国、日本、和西欧等国处于领先地位目前，世界上已有10多个国家在研究它了。美国海军已装备了数百艘执行各种任务的无人水下航行器。美国海军研制办公室确定了未来12种新型海战武器。无人水下航行器是其中的重点。美国海军眼下正在加紧研制新一代无人水下航行器，使之能作为潜艇的“助手”实施水下作战。在工业应用上主要集中于海洋石油与天然气开发等方面，可以完成海洋水文和气象调查、海底环境监测、地形测绘和快速环境评估等任务。80年代末，自主式水下智能航行器因摆脱了系缆的束缚而在海上作战和作业更加便捷高效，成为发达国家军事海洋技术研究的前沿。我国虽然在水下无人航行器方面的研究起步较早，多年来也已经取得一定的成就，但较之当前的国外技术水平，仍然有很大的差距。论文网

永磁同步电机矢量控制有以下弊端：

1。永磁同步电机存在大转矩受永磁体去磁约束，抗震能力差，高转速受限制，功率较小，成本高和起动困难等缺点。

2。矢量控制永磁同步电机有死区效应，对伺服系统低速性能有较大影响，需要采取一定的补偿手段。

3。矢量控制存在的弊端：转子磁链计算精度易受于变化的转子电阻的影响，转子磁链的角度精度影响定向的准确性，需要进行矢量变换，系统结构复杂，运算量大。

1。利用永磁同步电机设计一个水下无人航行器伺服控制系统，该系统采用一个永磁同步电机作为航行器的主推进器，能够对航行器的速度以及方向进行较精确的控制。侧翼推进器采用直流电机，能够实现简单的转弯。

2。该电机的运行采用矢量控制方法目前有三种选择：①通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。缺点是矢量转换比较复杂，难以达到理想分析的结果，而且会有死区效应，导致伺服系统低速性能。研究一些缓解方法。②采用SPWM控制的电压法，电流波形光滑，开光频率恒定，但是实现比较复杂。③采用滞环比较控制的电流法，电流脉动比较大，开关频率并不稳定，但是结构简单易于实现。