摘要目前电动工具市场中，永磁同步电机正在逐步取代高能耗、高维护成本的有 刷电机。因为它比有刷电机具有更高效率、结构更简单、维护成本更低的特点。 在这种趋势下，本文采用了永磁同步电机，并以 STM32F103 为核心，对电动工 具最核心的电机调速部分进行了设计。83794

本文深入研究了 PMSM 的结构与原理，大量翻阅了国内外相关文献。建立 起 PMSM 的数学模型，进行了相关的坐标变换使它变为直流电机的模型。分析 论证了 FOC 矢量控制与 SVPWM 调制的实现方法。基于 STM32F103 采用了电 流、转速双闭环调节的方式，并采用了三相电流采样的方案对电动工具的电机调 速进行了硬件与软件方向的设计。本文使用了 Matlab 中的 Simulink 搭建了系统 并对系统进行了仿真，采用了转速外环，电流内环的 PID 调速，对结果进行了分 析。

毕业论文关键字：电动工具；矢量控制；SVPWM；STM32F103；仿真

Abstract In the current power tool market, the permanent magnet synchronous motor is gradually replacing the high energy consumption, high maintenance costs of the brush motor。 Permanent magnet synchronous motor is more efficient, simpler structure, lower maintenance costs than Brushless Motor。 In this trend, we design the Motor speed control system by using PMSM and STM32F103。

In this paper,the author study the structure and principles of PMSM in depth, read a lot of relevant literature and establish a mathematical model of PMSM。 we carried out relevant coordinate and transformed it into a model of the DC motor。 PMSM use double-loop regulated of manner current and speed based on STM32F103。By using a three-phase current sampling method,we have a design of hardware and software。 This article uses the Matlab Simulink built systems and system simulation, using the outer speed loop, the inner current loop of PID control, the results were analyzed。

Keywords：Electric tools; vector control; SVPWM; STM32F103; simulation

目录

第一章  绪论 1

1。1  电动工具发展现状与技术趋势 1

1。2  电动工具的技术发展趋势及电机选择 1

1。3  本课题研究与设计内容 1

第二章  永磁同步电机的结构原理与数学模型 2

2。1  永磁电机的发展 2

2。2  交流永磁电机的分类 2

2。3 永磁同步电机的结构 3

2。3。1 定子 3

2。3。2 转子 4

2。4 PMSM 的数学模型 4

2。4。1 定子电压方程 5

2。4。2 定子磁链方程 5

2。4。3 定子电磁转矩方程 6

2。5 坐标变换 6

2。5。1 三相--两相变换(3/2 变换\Clarke 变换) 7

2。5。2 两相—两相变换（2s/2r 变换\park 变换） 8

第三章  电动工具矢量控制 9

3。1PMSM 进行矢量控制原理 9

3。2 永磁同步电机的矢量控制方法 11

3。3 空间矢量脉宽调制（SVPWM） 14

3。3。1 SVPWM 的基本原理