基于MATLAB/Simulink的永磁同步电机SVM-DTC控制系统仿真

资 源 简 介

本项目在MATLAB/Simulink平台搭建永磁同步电机直接转矩控制仿真系统，采用空间电压矢量调制技术实现转矩与磁链的快速动态响应，适用于电机控制算法验证与教学研究。

详 情 说 明

基于空间电压矢量的永磁同步电机直接转矩控制仿真系统

项目介绍

本项目基于MATLAB/Simulink平台构建了永磁同步电机（PMSM）的直接转矩控制（DTC）仿真系统，采用空间电压矢量调制（SVM）技术实现对电机转矩和磁链的精确控制。系统通过实时计算电机转矩和磁链误差，动态选择最优电压矢量，实现快速转矩响应和低纹波运行。仿真系统包含完整的电机数学模型、SVM调制器、转矩磁链观测器等核心模块，能够准确模拟PMSM在不同工况下的动态性能。

功能特性

• 精确控制：采用空间电压矢量调制技术，实现对电机转矩和磁链的精确闭环控制
• 快速响应：基于直接转矩控制原理，实现电磁转矩的快速动态响应
• 低纹波运行：优化电压矢量选择策略，显著降低转矩和电流纹波
• 完整建模：包含永磁同步电机的完整数学模型，准确反映电机动态特性
• 多工况仿真：支持不同负载条件、转速指令下的系统性能分析
• 全面分析：提供转矩、磁链、电流等多维度性能指标评估

使用方法

参数设置

1. 电机参数配置：设置永磁同步电机的额定功率、额定电压、极对数、定子电阻、电感等参数
2. 控制参数调整：配置转矩参考值、磁链参考值、采样时间、开关频率等控制参数
3. 运行条件设定：定义负载转矩曲线、转速指令曲线等运行工况
4. 仿真参数设置：设定仿真时长、求解器类型、误差容限等仿真参数

仿真执行

运行主程序文件启动仿真，系统将自动完成模型初始化、参数加载、仿真执行等过程。

结果分析

仿真完成后，系统自动生成：

• 电磁转矩、定子磁链、相电流等动态响应曲线
• 转矩纹波系数、磁链畸变率等性能指标
• 开关状态序列、电压矢量选择序列等控制信号
• 包含稳态误差统计、动态响应时间的仿真分析报告

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2018b或更高版本，Simulink仿真环境
• 必要工具包：Simulink、Simscape Electrical（如需使用物理建模）
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB及以上；支持双精度浮点运算的处理器

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑与仿真流程，主要包括电机参数初始化、控制策略配置、仿真模型调用以及结果后处理等功能。该文件负责整合各个功能模块，设置仿真环境参数，执行完整的控制算法仿真，并生成相应的性能分析图表和数据报告。通过该文件，用户可以便捷地调整系统参数，观察不同控制策略下的电机动态响应特性。