基于矢量控制的三相永磁同步电机双闭环调速系统仿真
项目介绍
本项目实现电动车用永磁同步电机(PMSM)的矢量控制策略仿真。系统采用电流环和速度环的双闭环控制结构,在dq旋转坐标系下实现电机的解耦控制。通过建立PMSM在不同坐标系下的数学模型,设计空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,实现三相正弦波驱动。系统能够模拟电机在不同负载条件下的动态响应特性,包括启动、调速、负载突变等工况,并分析控制系统的稳态和动态性能。
功能特性
- 矢量控制策略:基于转子磁场定向的矢量控制,实现转矩与磁链的完全解耦
- 双闭环控制结构:外环为速度环,内环为电流环,采用PI控制器进行调节
- SVPWM调制技术:采用空间矢量脉宽调制算法,提高直流母线电压利用率
- 多工况仿真:支持启动、调速、负载突变等多种运行工况的模拟
- 性能分析:提供稳态误差、超调量、调节时间等性能指标分析
使用方法
- 参数设置:在相应配置文件中设置电机参数(定子电阻、电感、永磁磁链等)、控制参数(PI控制器参数、开关频率)和运行条件(目标转速、负载转矩曲线)
- 运行仿真:执行主仿真文件,系统将根据设定的参数自动进行仿真计算
- 结果分析:仿真完成后,系统将输出动态响应曲线、控制信号波形和性能指标数据,可通过图形界面查看和分析
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- Simulink仿真环境
- 推荐配置:4GB以上内存,支持浮点运算的处理器
文件说明
主程序文件实现了永磁同步电机矢量控制系统的核心仿真功能,包括电机数学模型的建立、坐标系变换算法的执行、双闭环控制器的设计、空间矢量调制波形的生成以及系统动态响应的计算与可视化。该文件整合了电机参数初始化、控制策略实现、仿真过程管理和结果输出等完整仿真流程。