基于MATLAB/Simulink的感应电机间接矢量控制仿真系统
项目介绍
本项目实现了一个三相感应电动机的磁场定向矢量控制(FOC)仿真系统。通过Simulink环境构建了完整的间接矢量控制架构,模拟了感应电机在dq旋转坐标系下的动态特性。系统采用转子磁链定向控制策略,实现了转矩与励磁分量的解耦控制,可用于电机控制算法的验证、性能分析和参数优化。
功能特性
- 数学模型建立:构建感应电机在dq旋转坐标系下的精确数学模型
- 矢量解耦控制:实现基于转子磁链定向的转矩与励磁电流完全解耦
- 双闭环控制:设计转速外环和磁链内环的双闭环控制系统
- 动态响应分析:模拟电机启动、加载、调速等不同工况下的动态特性
- 性能评估:提供系统稳态和暂态性能指标量化分析
- 参数优化:支持控制参数整定和系统性能优化功能
- 先进观测技术:集成滑模观测器用于状态估计和参数辨识
使用方法
- 参数设置:在指定文件中配置电机参数(额定功率、电阻、电感等)和控制参数(PI调节器参数)
- 运行仿真:设置仿真时长、步长等参数后启动Simulink模型
- 指令输入:设定转速指令曲线、磁链指令值和负载转矩变化规律
- 结果分析:查看动态响应波形,分析系统性能指标,评估控制效果
- 参数调整:根据仿真结果优化控制器参数,重新仿真验证性能改善
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- Simulink基础模块库
- Simscape Electrical模块库(用于电力电子仿真)
- 推荐配置:4GB以上内存,支持双精度浮点运算
文件说明
main.m作为项目的主入口文件,实现了系统的初始化配置、参数预处理、仿真流程控制以及结果后处理等核心功能。具体包括电机数学模型参数的规范化计算、控制回路调节器的初始化设定、仿真环境的自动搭建、批量仿真任务的调度管理,以及仿真数据的自动采集与性能指标分析报告的生成。该文件通过模块化设计将复杂的仿真流程封装为简洁的操作接口,为用户提供一站式的仿真分析解决方案。