基于MATLAB/Simulink的永磁同步电机简化矢量控制系统实现方案

资 源 简 介

本项目在MATLAB/Simulink环境中构建了永磁同步电机（PMSM）的简化矢量控制系统，采用PI控制器调节转速环并结合滞环电流控制策略，实现了d-q轴电流解耦与稳定转矩输出，为电机控制算法验证提供了完整仿真平台。

详 情 说 明

永磁同步电机简化矢量控制系统

项目介绍

本项目实现了基于PI控制器和滞环电流控制的永磁同步电机（PMSM）简化矢量控制系统。系统通过矢量控制技术实现d-q轴电流解耦，采用PI调节器完成转速环控制，结合滞环电流控制策略实现电流快速跟踪。该系统能够有效控制电机转速，提供动态性能分析和稳定性评估功能，适用于电机控制算法的研究与应用验证。

功能特性

• 矢量解耦控制：实现励磁电流(id)和转矩电流(iq)的独立控制
• PI转速调节：通过比例积分控制器精确调节电机转速，保证稳定运行
• 滞环电流控制：采用滞环比较器实现电流快速跟踪，提升动态响应性能
• 运行状态监测：实时显示转速、电流、转矩等关键参数波形
• 性能分析评估：提供稳态误差、超调量、调节时间等量化指标分析
• 参数整定优化：支持不同工况下的控制器参数调节与优化
• 系统稳定性分析：包含频域伯德图和时域阶跃响应分析功能

使用方法

1. 参数设置：在相应配置区域设置电机电气参数、PI控制器参数和滞环带宽
2. 运行条件设定：输入目标转速值、负载转矩曲线和系统采样时间
3. 启动仿真：运行主程序开始控制系统仿真
4. 结果分析：查看实时波形曲线和控制性能指标，评估系统表现
5. 参数优化：根据分析结果调整控制参数，重新运行以优化性能

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink仿真环境
• 信号处理工具箱（用于频域分析）
• 控制系统工具箱（用于稳定性分析）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制功能，包括电机数学模型构建、矢量控制算法执行、PI调节器运算、滞环电流控制逻辑以及数据采集与分析。具体完成了转速给定处理、坐标变换计算、PWM信号生成、实时波形绘制和性能指标评估等关键任务，同时提供了系统稳定性分析的频域和时域方法。