永磁同步电机控制仿真对比分析系统
项目介绍
本项目构建了一个完整的永磁同步电机(PMSM)控制系统仿真平台,重点实现空间矢量脉宽调制(SVPWM)与正弦脉宽调制(SPWM)两种技术的对比分析。通过在MATLAB/Simulink环境中建立电机的数学模型并实现控制算法,本系统能够动态仿真电机运行状态,定量评估两种调制策略在转矩响应、转速控制、电流波形质量及系统效率等方面的性能差异,为电机控制策略的选择与优化提供数据支持。
功能特性
- 双调制技术实现:完整实现了SVPWM与SPWM控制算法。
- 动态建模与仿真:建立了永磁同步电机的非线性动态数学模型,可模拟真实运行工况。
- 关键性能展示:实时展示三相电压/电流波形、电磁转矩、转速响应曲线。
- 定量性能分析:自动计算并输出总谐波失真率(THD)、转矩脉动系数、系统效率等关键指标。
- 综合对比报告:生成详细的对比分析报告,涵盖动态响应速度、谐波含量、控制精度等量化结果。
使用方法
- 参数配置:在指定文件中设置电机参数(额定功率、电压、电阻、电感等)、控制参数(直流母线电压、调制比、开关频率等)和运行条件(目标转速、负载转矩、仿真时长)。
- 运行仿真:执行主程序文件,系统将自动调用Simulink模型并进行仿真计算。
- 结果分析:仿真结束后,系统会自动绘制各种波形图并计算性能数据。用户可查看生成的对比分析报告以评估两种调制方式的优劣。
系统要求
- 操作系统:Windows / Linux / macOS
- 软件环境:MATLAB R2018a 或更高版本(必须安装Simulink产品)
- 必要工具包:Simulink, Simscape Electrical (原名SimPowerSystems)
文件说明
主程序文件是系统的核心控制与调度枢纽,它承担了仿真流程的初始化、执行与结果处理的全过程。其主要功能包括:定义并载入用户设置的电机参数与控制参数;调用并配置相应的Simulink仿真模型;启动仿真计算过程;在仿真完成后,自动进行数据处理与分析,例如计算电流谐波失真、转矩脉动等关键性能指标;最后,生成并显示直观的对比波形图与详细的性能分析报告。