MATLAB永磁同步电机双闭环矢量控制仿真

资 源 简 介

本项目在MATLAB/Simulink中实现了永磁同步电机（PMSM）驱动系统的建模仿真。采用电流环和速度环的双闭环控制结构，结合坐标变换实现矢量控制。模型包含电机数学方程、SVPWM调制等关键模块，完整复现电动汽车、工业驱动等场景的电机控制过程。提供详细的文档说明和波形分析。

详 情 说 明

基于双闭环矢量控制的永磁同步电机驱动系统仿真与分析

项目介绍

本项目实现三相正弦波驱动的永磁同步电机（PMSM）的完整控制系统仿真。系统采用电流环和速度环的双闭环控制结构，通过坐标变换实现旋转坐标系下的矢量控制。项目通过深入分析PMSM的电磁约束关系，建立不同坐标系下的运动方程，最终实现电动车用电机的精确控制性能评估。系统支持参数调节、动态响应分析和控制策略验证。

功能特性

• 双闭环控制结构：采用电流内环和速度外环的矢量控制方案
• FOC算法实现：基于磁场定向控制技术实现dq轴解耦控制
• SVPWM调制：采用空间矢量脉宽调制技术提高直流电压利用率
• 动态性能分析：支持转速、转矩、电流等关键参数的动态响应分析
• 控制性能评估：可计算超调量、调节时间、稳态误差等性能指标
• 能效分析功能：提供功率因数、能量转换效率等系统能效评估

使用方法

1. 参数配置：设置电机参数（定子电阻、电感、转动惯量、永磁体磁链）、控制参数（电流环和速度环PI系数）及运行条件（参考转速、负载转矩波形）
2. 仿真设置：配置采样时间和仿真时长等仿真参数
3. 运行仿真：执行主仿真程序进行系统仿真
4. 结果分析：查看动态响应曲线、性能指标和能效分析结果

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink仿真环境
• 推荐内存：8GB以上
• 磁盘空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序文件实现了永磁同步电机驱动系统的核心仿真功能，包括电机数学模型建立、坐标变换模块、双闭环PID控制器设计、SVPWM调制算法实现，以及完整的仿真流程控制和结果数据分析。该文件整合了系统参数初始化、控制算法执行、动态响应计算和性能评估等关键功能，为用户提供一站式的电机控制仿真分析解决方案。