基于MATLAB的永磁同步电机无速度传感器仿真系统

资 源 简 介

本MATLAB项目采用电压模型法实现永磁同步电机的无速度传感器控制仿真，通过算法估算转子速度和位置。系统模拟启动、加减速及负载变化等工况，为控制策略验证提供高效平台，适用于电机驱动研究与教学。

详 情 说 明

基于电压模型法的永磁同步电机无速度传感器仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个永磁同步电机（PMSM）无速度传感器控制仿真系统。系统采用电压模型法进行转子速度和位置的估算，无需依赖物理传感器。通过模拟电机在不同工况（启动、加速、减速、负载变化）下的运行，本仿真平台可用于验证电压模型法的参数敏感性、动态响应性能及抗干扰能力，为实际电机控制器设计提供参考依据。系统支持用户对电机参数、控制策略及运行条件进行自定义配置。

功能特性

• 无传感器速度估算：基于电压模型法实现转子转速与位置的实时估算
• 全工况模拟：支持启动、加速、减速及负载突变等多种运行场景的仿真
• 参数可配置：允许用户灵活设置电机参数、控制参数及运行条件
• 动态性能分析：提供转速跟踪误差、位置估算误差等关键性能指标的评估
• 结果可视化：实时显示三相电流/电压波形、估算值与实际值的对比曲线
• 稳定性评估：可分析系统在不同参数及工况下的稳定性表现

使用方法

1. 参数配置：根据需要修改电机参数（定子电阻、电感、永磁体磁链等）、控制参数（PI调节器参数、滤波器参数等）及运行条件（给定转速指令、负载转矩曲线等）
2. 运行仿真：启动主仿真程序，系统将自动运行并计算电机动态响应及估算结果
3. 结果分析：查看输出的实时波形、性能指标及动态响应曲线，评估系统性能
4. 参数调整：根据分析结果调整控制参数或电机参数，重新运行仿真以优化系统性能

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB及以上

文件说明

主程序文件负责整个仿真系统的核心调度与执行。它首先完成系统初始化，包括电机模型参数、控制算法参数以及仿真环境的设置。随后，主程序调用电机数学模型模块，根据电压方程与运动方程计算电机在当前时刻的动态响应。同时，它集成了电压模型法估算器，通过处理端电压与电流信号实时估计转子速度与位置。在整个仿真过程中，主程序持续记录关键数据，如三相电流电压、实际与估算的转速位置，并最终生成性能分析图表与动态响应曲线，完成系统稳定性的评估。