MATLAB/Simulink实现基于SVPWM的永磁同步电机控制系统仿真分析

资 源 简 介

本项目在MATLAB/Simulink环境下构建了完整的永磁同步电机仿真平台，采用SVPWM调制技术，包含电机数学模型和控制模块，支持电机动态性能分析与验证。

详 情 说 明

基于SVPWM的永磁同步电机控制仿真与分析系统

项目介绍

本项目在MATLAB/Simulink环境中构建了一个完整的永磁同步电机（PMSM）高性能控制仿真平台。核心是采用空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术结合磁场定向控制（FOC）策略，实现了电机的双闭环控制。系统通过与传统直接转矩控制（DTC）方法的全面对比分析，验证了SVPWM控制策略在减小转矩脉动、提升动态响应速度及增强系统鲁棒性方面的优越性能。

功能特性

• 先进控制策略：采用SVPWM调制技术，实现电压空间矢量的优化合成，有效提高直流母线电压利用率。
• 双闭环控制结构：外环为速度环，内环为电流环，均采用PI控制器，确保系统具有良好的动态和稳态性能。
• 综合对比分析：内置与传统DTC控制方法的对比仿真模块，可从转矩脉动、调整时间、频谱特性等多维度进行性能评估。
• 鲁棒性测试：支持电机参数（如电阻、电感）摄动仿真，分析控制系统在不同工况下的稳定性。
• 丰富的结果输出：提供转速、转矩、电流的动态波形，并可直接生成性能统计数据与频谱分析图。

使用方法

1. 参数配置：在主脚本中设置电机本体参数（定子电阻、d/q轴电感等）、控制器参数（速度环与电流环PI参数、SVPWM开关频率）以及仿真条件（目标转速、负载转矩、仿真时长等）。
2. 运行仿真：执行主脚本，系统将自动调用Simulink模型并进行计算。
3. 结果分析：仿真结束后，脚本会自动绘制动态响应曲线，计算并显示SVPWM与DTC两种策略的性能对比指标（如转矩脉动统计值、转速调整时间），并进行频谱分析。

系统要求

• 操作系统：Windows, macOS 或 Linux
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本，需安装 Simulink 组件。

文件说明

主脚本负责整个仿真流程的自动化控制与数据分析。其核心功能包括：统一配置电机参数、控制器参数及仿真环境；启动并监控Simulink仿真模型的执行；在仿真完成后，自动处理仿真数据，绘制关键的动态响应波形图（如转速、转矩、电流）；执行定量的性能分析计算，生成SVPWM与DTC的对比结果报告，并展示频谱分析等图表。