基于MATLAB的永磁同步电机矢量控制仿真系统

资 源 简 介

本项目实现永磁同步电机（PMSM）的矢量控制（FOC）完整仿真，包括坐标变换、SVPWM调制及电流与速度双闭环控制。系统可模拟电机在不同负载与转速下的动态响应，输出符合理论预期的电压、电流波形，为电机控制算法验证提供高效仿真平台。

详 情 说 明

永磁同步电机矢量控制仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的永磁同步电机（PMSM）矢量控制（FOC）仿真系统。系统采用磁场定向控制策略，通过双闭环PID控制（电流环与速度环）结合SVPWM调制技术，对电机在不同运行工况下的动态性能进行高精度仿真。该系统可用于控制算法验证、电机参数优化以及电机驱动系统的教学与研究。

功能特性

• 核心控制算法：实现基于前馈解耦的电流环与速度环双闭环矢量控制。
• 坐标变换：包含Clarke变换（三相静止到两相静止）与Park变换（两相静止到两相旋转）及其逆变换。
• SVPWM调制：采用七段式空间矢量脉宽调制算法，生成驱动逆变器的开关信号。
• 灵活的参数配置：支持用户自定义电机本体参数、控制器PID参数、SVPWM开关频率及仿真条件。
• 全面的结果输出：

* 波形图：实时显示三相电流、dq轴电流、电磁转矩、电机转速等关键波形。 * 数据文件：导出所有物理量的时间序列数据（.mat格式），便于后续分析。 * 性能分析：自动计算并评估系统的稳态误差、超调量、响应时间等动态性能指标。

使用方法

1. 参数设置：在脚本中修改电机参数、控制参数和运行条件模块下的变量值，以匹配您的仿真需求。
2. 运行仿真：执行主脚本，系统将自动进行仿真计算。
3. 结果分析：仿真结束后，系统会自动绘制波形图并生成数据文件。用户可基于生成的数据进行更深入的性能分析。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本

文件说明

主程序文件整合了整个仿真系统的核心流程。其主要功能包括：初始化电机模型与控制参数，构建包含SVPWM逆变器的完整被控对象模型，执行双闭环矢量控制算法的实时解算，调用ODE求解器完成系统动态响应的数值积分，并对仿真结果进行可视化绘图与数据导出。该文件是启动和运行整个仿真的入口。