基于MATLAB/Simulink的三相永磁同步电机多环控制系统仿真平台

资 源 简 介

本项目构建三相永磁同步电机（PMSM）的完整Simulink仿真模型，集成电机数学模型、逆变器、PWM调制及多环PI控制策略，侧重分析速度环、电流环与位置环的动态特性及其交互影响，适用于电机控制算法验证与系统性能研究。

详 情 说 明

三相永磁同步电机控制系统多环交互仿真分析平台

项目介绍

本项目基于 Simulink 构建了一个完整的三相永磁同步电机(PMSM)控制系统仿真平台，重点研究速度环、电流环和位置环三个控制环路的动态特性及其相互影响。通过建立精确的电机数学模型、逆变器模块和控制策略，为用户提供多工况仿真测试与分析能力，适用于电机控制系统的设计、参数整定和性能评估。

功能特性

• 完整系统建模：包含电机本体数学模型、三相逆变器、PWM调制模块
• 多环控制系统：采用PI控制器的速度环、电流环(dq轴)和位置环闭环控制
• 坐标变换技术：实现Clark变换(3s/2s)和Park变换(αβ/dq)及其反变换
• 动态性能分析：支持转速阶跃响应、负载突变等多种工况仿真测试
• 交互影响研究：分析各控制环之间的耦合关系与相互影响程度
• 性能指标评估：自动计算超调量、调节时间、稳态误差等关键指标
• 功率质量分析：提供输出功率、效率曲线和谐波分析功能

使用方法

1. 参数配置：设置电机本体参数(额定功率、定子电阻、电感等)和控制参数(各环PI参数)
2. 工况设定：配置参考转速指令、负载转矩曲线、仿真时间及步长
3. 调制参数：设定PWM载波频率、开关死区时间等逆变器参数
4. 运行仿真：执行仿真模型，观察系统动态响应
5. 结果分析：分析输出波形和性能指标，优化控制器参数

系统要求

• MATLAB R2018a 或更高版本
• Simulink 基础模块库
• Simscape Electrical 工具箱(推荐)
• 至少 4GB 内存，建议 8GB 或以上

文件说明

主程序文件实现了仿真平台的全局配置与自动化运行流程，包含电机参数初始化、控制器参数设定、仿真工况配置以及结果后处理分析等核心功能。该文件负责协调各子系统的工作，自动执行批量仿真测试，并生成性能对比报告与交互影响分析数据，为用户提供一站式的仿真分析解决方案。