基于Simulink的永磁同步电机SVPWM控制系统MATLAB仿真项目

资 源 简 介

本项目使用MATLAB/Simulink搭建永磁同步电机驱动系统完整模型，集成Clarke/Park变换模块与空间矢量脉宽调制算法，实现高效电机控制仿真，适用于电机控制算法研究与教学演示。

详 情 说 明

基于Simulink的永磁同步电机空间矢量脉宽调制控制系统建模与仿真

项目介绍

本项目利用MATLAB/Simulink平台，构建了一个完整的永磁同步电机（PMSM）驱动控制系统仿真模型。项目核心在于实现先进的空间矢量脉宽调制（SVPWM）算法，并结合矢量控制（FOC）策略，对永磁同步电机的动态性能进行高精度仿真。模型涵盖了从电机本体数学建模、功率逆变电路到闭环控制算法的全部关键环节，旨在为电机控制策略的分析与验证提供一个高效、可靠的仿真环境。

功能特性

• 完整的系统建模：包含永磁同步电机数学模型、三相两电平电压源逆变器、坐标变换模块（Clarke/Park及其反变换）、SVPWM波形生成模块以及速度PI控制器。
• 先进的调制技术：实现了SVPWM算法，相比传统SPWM，有效提升了直流电压利用率并降低了谐波含量。
• 矢量控制策略：采用id=0的转子磁场定向控制（FOC），实现转矩与磁链的解耦控制，保证电机的高效平稳运行。
• 全面的仿真分析：可观测电机转速、转矩、电流的动态响应，分析SVPWM驱动波形，并评估系统稳态与动态性能指标。
• 灵活的参数配置：用户可便捷地修改电机本体参数、控制器参数以及仿真工况，进行多种场景的测试。

使用方法

1. 打开项目：启动MATLAB，将当前文件夹设置为项目所在目录，打开主Simulink模型文件（.slx）。
2. 参数设置：运行附带的参数初始化脚本，该脚本为Simulink模型中的电机参数、控制器PID参数、载波频率等变量赋初值。用户可根据需要在此脚本中修改各项参数。
3. 配置仿真：在Simulink中设置仿真时间、求解器等仿真参数。
4. 运行仿真：启动仿真。仿真过程中可实时观察关键信号的波形。
5. 结果分析：仿真结束后，利用MATLAB工作区中的数据，绘制转速、转矩、电流等曲线，并进行性能分析。

系统要求

• 软件平台：需要安装MATLAB（建议R2018b或更高版本）及Simulink。
• 必要工具箱：本项目为基本的Simulink模型，通常无需额外的特定工具箱。但若需进行代码生成或更高级分析，可能会用到Simulink Coder等。

文件说明

项目中的主程序文件主要承担系统初始化和顶层仿真的功能。它负责定义和配置永磁同步电机的关键物理参数（如定子电阻、电感、转动惯量等）以及控制系统的核心参数（包括速度环PI调节器的增益、SVPWM模块的载波频率等）。此外，该文件还设置了仿真的基本工况，如电机的初始状态、负载转矩的变化规律以及总的仿真时间。通过执行此文件，可为Simulink仿真模型提供一个完整且一致的参数环境，确保仿真能够顺利启动和运行。