精华内容
下载资源
问答
  • 永磁同步电机矢量控制matlab仿真 各个环节的源码包括 dq变换 svpwm等
  • 永磁同步电机矢量控制系统在工业控制,医疗等众多领域具有广泛的应用前景.基于 MATLAB /SIMU2 L INK环境 , 采用模块式的结构 , 分别对 P I ( Proportion Integration) 调节,速度环调节,dq /αβ变换,SVPWM ( Space ...
  • 侧重讲解永磁电机矢量控制技术 从基础开讲 从零开始 摘自知乎以及同济大学资料
  • 本文件包含永磁同步电机矢量控制+MTPV+MTPA算法(弱磁控制)仿真simulink模型及其说明文档,是日常工作中就用的东西,可以完全正常仿真,输出流畅。本文档不仅包括simulink模型和说明文档,适合初学者和日常工程技术...
  • 基于stm32的永磁同步电机最小控制系统
  • 永磁同步电机·矢量控制的simulink仿真m文件。控制策略采用的是基速以下最大转矩电流比控制,基速以上采取弱磁控制。m文件内部包含坐标变换模块、最大转矩电流比控制模块、弱磁控制模块、电压前馈控制模块等等。最后...
  • 本文件包含永磁同步电机矢量控制+MTPV+MTPA算法(弱磁控制)仿真simulink模型及其说明文档,是日常工作中就用的东西,可以完全正常仿真,输出流畅。本文档不仅包括simulink模型和说明文档,适合初学者和日常工程技术...
  • 摘要:永磁同步电机矢量控制系统在电动汽车、轮船等交通运输领域具有广泛的应用前景。使用MATLAB/SIMULINK的仿真功能,采用模块化的设计结构,分别对速度环调节、电流PI(Proportion Integration)调节、SVPWM...
  • 统(model reference adaptive system,MRAS)的永磁同步电机 无位置传感器控制策略。其中,参考模型为永磁电机本身, 可调模型为永磁电机电流模型。利用两模型输出的偏差构造 了 2 个滑模面,将通过滑模算法获得的...
  • 附件里是永磁同步电机矢量控制matlab仿真模型,仿真平台是matlab2010b,亲测可用!
  • 论文,基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制仿真
  • 关于永磁同步电机的做出系统的分析,仿真分析,构建模型,
  • 永磁同步电机矢量控制(一)——数学模型

    万次阅读 多人点赞 2019-05-17 09:51:21
    导师研究的课题是永磁同步... 1、永磁同步电机的数学模型 (参考于解小刚、陈进采用Id=0永磁同步电机矢量控制文章) 永磁同步电机是一个非线性系统,具有多变量、强耦合的特点。我们对其分析的时候有以下假设: ...

    注:
    1:此为永磁同步控制系列文章之一,应大家的要求,关于永磁同步矢量控制的系列文章已经在主页置顶,大家可以直接去主页里面查阅,希望能给大家带来帮助,谢谢。
    2:矢量控制的六篇文章后。弱磁、MTPA、位置控制系列讲解已经补充,也放在主页了,请大家查阅。
    3: 恰饭一下,也做了一套较为详细教程放在置顶了,内含基本双闭环、MTPA、弱磁、三闭环、模糊PI等基本控制优化策略,也将滑模,MRAS等无速度控制课题整理完成,请大家查看_
    **

    导师研究的课题是永磁同步电机的控制,首先给我安排的任务就是将其矢量控制系统仿真搭建出来。本文记录矢量控制系统学习过程。因为是初学我的理解可能不够,其中每个内容的出处都会在文章内标注出来,大家可以参考原文原著。

    1、永磁同步电机的数学模型 (参考于解小刚、陈进采用Id=0永磁同步电机矢量控制文章)
    永磁同步电机是一个非线性系统,具有多变量、强耦合的特点。我们对其分析的时候有以下假设:

    • 忽略铁芯饱和,不计涡流和磁滞损耗

    • 忽略换相过程中的电枢反应

    • 转子上无阻尼绕组,永磁体无阻尼作用

    • 永磁体产生的磁场和三相绕组产生的感应磁场呈正弦分布

    • 定子绕组电流在气隙中只产生正弦分布的磁势,无高次谐波

    • 按照电动机应用建模
      在此理想条件下:
      1.1 永磁同步电机在三相静止坐标系下定子电压方程:(下图有误,定子磁链要求个导)
      这里写图片描述
      式中Rs为电枢电阻,ψa ψb ψc分别为abc三相磁链,ia ib ic 分别为其 abc三相的相电流。
      1.2 三相静止坐标系下磁链方程
      这里写图片描述
      其中Laa、Lbb、Lcc为各相绕组自感,且Laa=Lbb=Lcc,式中Mab等为绕组之间互感且均相等。ψf是永磁体磁链,θ为转子N极和a相轴线之间的夹角。
      经过CLARK和PARK左边变换后,得到其在dq坐标系下的数学模型:
      1.3 dq坐标系下电压方程
      这里写图片描述
      其中ud、uq为dq轴电压,id、iq为dq轴电流,ψd、ψq为dq轴磁链,Ld、Lq为dq轴电感,we为转速。
      1.4 dq坐标系下磁链方程
      这里写图片描述
      1.5 转矩方程
      在这里插入图片描述
      从上1.5中转矩方程可以看出,电磁转矩由两个部分组成,第一项是永磁体和定子绕组磁链之间相互作用产生,第二项则是由磁阻变化而产生的。这里我们需要区分一下凸极和隐极电机的区别,隐极电机由于Lq=Ld,所以磁阻变化转矩是凸极电机特有的,我们在搭建仿真的时候也需要注意这的电机类型。

      小结:
      永磁同步电机的数学模型解释了其内部构成,有助于我们设计控制策略,我们进行坐标变换和PI参数整定时都需要对其数学模型进行分析,很重要,很重要,很重要,说三遍!!!

    需要文章资料与仿真模型的同学请博客下评论留一下邮箱,看到就会发过去。
    整理不易,希望大家帮忙点个赞呀,谢谢啦~_

    后续文章链接:

    永磁同步电机矢量控制到无速度传感器控制学习教程(PMSM)
    永磁同步电机矢量控制(二)——控制原理与坐标变换推导
    永磁同步电机矢量控制(三)——电流环转速环 PI 参数整定
    永磁同步电机矢量控制(四)——simulink仿真搭建
    永磁同步电机矢量控制(五)——波形记录及其分析
    永磁同步电机矢量控制(六)——MTPA最大转矩电流比控制
    永磁同步电机矢量控制(七)——基于id=0的矢量控制的动态解耦策略
    永磁同步电机矢量控制(八)——弱磁控制(超前角弱磁)
    永磁同步电机矢量控制(九)——三闭环位置控制系统
    永磁同步电机矢量控制(十)——PMSM最优效率(最小损耗)控制策略

    展开全文
  • simulink 环境下,对永磁同步电机矢量控制系统进行matlab仿真建模,SVPWM采用S函数编写,可以修改参数。
  • 为了更好的实现 PMSM的动态性能,矢量控制的根本原理是采用坐标变换的方法将同步电机等效成直流电机进行控制,将旋转矢量等效成静止的分量。把交流电机定子电流矢量进行分解,转换成两个按照转子磁场定向的直流分量 ...
  • 基于simulink仿真的永磁同步电机矢量控制系统,仅供学习使用,共同交流
  • 永磁同步电机矢量控制simulink仿真(控制器采用s函数),PMSM,永磁同步电机,矢量控制,FOC,s函数,SVPWM
  • 永磁同步电机
  • 永磁同步电机matlab,simulink仿真
  • 矢量控制的原理是在永磁同步电机上设法模拟直流电动机的转矩控制规律,经过坐标变换,使其电流矢量分解为产生磁通的电流分量和产生转矩的电流分量,两个分量互相垂直,相互独立。这样就可以对它们进行单独调节,与...

    注:
    1:此为永磁同步控制系列文章之一,应大家的要求,关于永磁同步矢量控制的系列文章已经在主页置顶,大家可以直接去主页里面查阅,希望能给大家带来帮助,谢谢。
    2:矢量控制的六篇文章后。弱磁、MTPA、位置控制系列讲解已经补充,也放在主页了,请大家查阅。
    3: 恰饭一下,也做了一套较为详细教程放在置顶了,内含基本双闭环、MTPA、弱磁、三闭环、模糊PI等基本控制优化策略,也将滑模,MRAS等无速度控制课题整理完成,请大家查看_
    **
    4、文章对应资料附件放在了文章末尾

    2 永磁同步电机控制原理
    2.1 从PMSM电机的数学模型出发。
    dq 轴 电压方程:
    这里写图片描述
    dq 轴 轴磁链方程:
    在这里插入图片描述
    dq 轴 转矩方程:
    在这里插入图片描述
    dq 轴 运动方程:
    这里写图片描述

    分析上述方程,如果我们能够控制 id=0
    那么电压方程就可简化为:
    这里写图片描述
    转矩方程为:
    在这里插入图片描述
    运动方程为:
    这里写图片描述
    以上式中:ψf 是永磁体磁链,R 和 L 是定子绕组的电阻电感,we 是电机电角速度
    ,wm 是电机的机械角速度,p 为极对数,kt 是转矩常数,J 为转动惯量,B 为摩擦系数,Tl 是负载系数。

    从以上方程可以看出,仅控制 iq 我们就可以控制转矩的大小,d轴电压也仅与 iq有关,这样极有益于我们的控制。
    并且,当 id=0 时,相当于一台典型的他励直流电动机,定子只有交轴分量,且定子磁动势的空间矢量正好和永磁体磁场空间矢量正交。所以为了减少损耗,完全可以将id=0,降低铜耗。
    矢量控制框图如下图所示:
    这里写图片描述

    小结:
    矢量控制的原理是在永磁同步电机上设法模拟直流电动机的转矩控制规律,经过坐标变换,使其电流矢量分解为产生磁通的电流分量和产生转矩的电流分量,两个分量互相垂直,相互独立。这样就可以对它们进行单独调节,与直流电动机的双闭环控制系统类似。(双闭环控制系统在陈伯时电力拖动控制书2.4章节有详细的介绍,大家可以回顾一下。)

    2.2 坐标变换*(参考于陈伯时电力拖动自动控制系统6.6.3章节)*
    2.2.1 进行坐标变换的原因

    • 永磁同步电机中,定子磁势Fs、转子磁势Fr、气隙磁势之间的夹角都不是90°,耦合性强,根本无法对磁场和电磁转矩进行独立控制
    • 直流电机励磁磁场垂直于电枢磁势,二者各自独立,互不影响
    • 直流电机控制策略多种多样,能够使其应对不同场合

    所以将永磁同步电机的数学模型分析后,进行坐标变换将其模拟为直流电机进行控制,会很大程度上提高电机可控性和运行效率。

    2.2.2 坐标变换基本思路**
    *

    不同电机模型等效的原则:在不同坐标系所产生的磁动势完全一致。

    这里写图片描述

    如上图中a中,电机通入三相平衡的正弦电流时,所产生的合成磁动势是旋转磁动势,它在空间上是呈正弦分布的,以同步转速w1顺着A-B-C的顺序进行旋转。而旋转磁动势,并不是只有三相绕组才可以产生,通入平衡的多相电流都可以产生想要的旋转电磁场,其中两相的最为简便。只需要通入时间上互查90°的平衡交流电就可以产生旋转磁场。如果控制a中和b中的旋转磁动势的大小和转速都相同,那么即可认为二者等效。
    在看c图,两个相互垂直的绕组M和T,其中通以电流im和it,产生合成磁动势F,显然这个磁动势相对于M和T绕组是固定的,这个时候如果人为的将两个绕组在内的整个铁芯按照以上同步转速旋转,那么即可以产生跟三相绕组等效的旋转磁场。如果假设有人站在这个铁芯上看,这个电机的模型就完全与直流电机等效了。
    磁动势的等效也就代表着电流的等效,iA/iB/iB 、ia/ib 和 im/it等效,他们三者能产生相同的磁动势,现在最重要的任务就是找到 以上三组电流之间准确的等效关系。

    2.3 3相静止-两相静止变换——3/2变换

    物理基础:各相磁动势=有效匝数 * 电流大小

    这里写图片描述
    如上图所示,为方便起见,将A相与a相重合,ABC为三相静止磁动势矢量图,ab为两相静止磁动势矢量图。
    当两者磁动势相等时,两套绕组瞬时磁动势在ab轴上的投影相等。
    即有以下关系式:
    这里写图片描述

    由陈伯时书籍附录4所证明,变换前后功率不变时,三相和两相的匝数比为

    这里写图片描述
    结合以上二式可得变换矩阵为:
    这里写图片描述
    若三相绕组是Y形联结不带零线,那么ia+ib+ic=0,代入上式可得变换矩阵:
    这里写图片描述

    2.4 两相静止-两相旋转变换——2s/2r变换

    这里写图片描述
    如上图所示,ab 为两相静止坐标系,MT 为两相旋转坐标系;
    MT坐标系以同步转速 w1 旋转,且 it 和 im 的长度不变(由于匝数相等约去)。
    而 ab 坐标系是静止不动的,a轴和M轴之间的夹角ψ随着时间而改变,
    由此可推算,要使二者磁动势相等效,it 和 im 在 a 轴和 b 轴上的投影要与 ia 和 ib 等效,即可得出:
    这里写图片描述
    从而可得出 两相旋转变两相静止的变换矩阵为:
    这里写图片描述
    通过对矩阵变换,或者更换公式两边的位置,可得两相静止变两相旋转坐标系为:
    这里写图片描述

    小结:
    永磁同步电机系统是一个非线性系统,通过数学变换,将这个系统拟化成一个他励直流电机模型来控制,会很大程度上降低控制难度,这是控制策略的核心。
    而坐标变换的核心是不同坐标系产生磁动势一致;通过各个坐标系之间的等量关系,计算出我们需要的变换矩阵。
    有了坐标变换,有了拟化的他励直流电机模型,我们下一步就是进行电流环和转速环的设计了。

    需要文章资料与仿真模型的同学请博客下评论留一下邮箱,看到就会发过去。

    后续文章链接:

    永磁同步电机矢量控制到无速度传感器控制学习教程(PMSM)
    永磁同步电机矢量控制(一)——数学模型
    永磁同步电机矢量控制(三)——电流环转速环 PI 参数整定
    永磁同步电机矢量控制(四)——simulink仿真搭建
    永磁同步电机矢量控制(五)——波形记录及其分析
    永磁同步电机矢量控制(六)——MTPA最大转矩电流比控制
    永磁同步电机矢量控制(七)——基于id=0的矢量控制的动态解耦策略
    永磁同步电机矢量控制(八)——弱磁控制(超前角弱磁)
    永磁同步电机矢量控制(九)——三闭环位置控制系统
    永磁同步电机矢量控制(十)——PMSM最优效率(最小损耗)控制策略

    展开全文
  • 本文在推导永磁同步电机的数学模型、矢量控制原理分析的基础上,运用MATLAB/Simulink对转速电流双闭环永磁同步电机矢量控制系统进行空载减速、突加负载仿真实验。实验结果表明该系统响应速度快,抗干扰能力强,电流...
  • 为了研究正弦波永磁同步电机(以下简写SPMSM)的调速性能,依据SPMSM的d-q-0轴数学模型,采用运动控制仿真软件VisSim/Motion建立了SPMSM的仿真模型,并在V isSim仿真环境下基于所建立的模型构建了SPMSM的转子磁场...
  • 永磁同步电机矢量控制simulink仿真

    千次阅读 2019-04-27 13:09:08
    永磁同步电机矢量控制 # 欢迎使用Markdown编辑器 你好! 这是你第一次使用 Markdown编辑器 所展示的欢迎页。如果你想学习如何使用Markdown编辑器, 可以仔细阅读这篇文章,了解一下Markdown的基本语法知识。 新...

    永磁同步电机矢量控制
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述# 欢迎使用Markdown编辑器

    你好! 这是你第一次使用 Markdown编辑器 所展示的欢迎页。如果你想学习如何使用Markdown编辑器, 可以仔细阅读这篇文章,了解一下Markdown的基本语法知识。

    新的改变

    我们对Markdown编辑器进行了一些功能拓展与语法支持,除了标准的Markdown编辑器功能,我们增加了如下几点新功能,帮助你用它写博客:

    1. 全新的界面设计 ,将会带来全新的写作体验;
    2. 在创作中心设置你喜爱的代码高亮样式,Markdown 将代码片显示选择的高亮样式 进行展示;
    3. 增加了 图片拖拽 功能,你可以将本地的图片直接拖拽到编辑区域直接展示;
    4. 全新的 KaTeX数学公式 语法;
    5. 增加了支持甘特图的mermaid语法1 功能;
    6. 增加了 多屏幕编辑 Markdown文章功能;
    7. 增加了 焦点写作模式、预览模式、简洁写作模式、左右区域同步滚轮设置 等功能,功能按钮位于编辑区域与预览区域中间;
    8. 增加了 检查列表 功能。

    功能快捷键

    撤销:Ctrl/Command + Z
    重做:Ctrl/Command + Y
    加粗:Ctrl/Command + B
    斜体:Ctrl/Command + I
    标题:Ctrl/Command + Shift + H
    无序列表:Ctrl/Command + Shift + U
    有序列表:Ctrl/Command + Shift + O
    检查列表:Ctrl/Command + Shift + C
    插入代码:Ctrl/Command + Shift + K
    插入链接:Ctrl/Command + Shift + L
    插入图片:Ctrl/Command + Shift + G

    合理的创建标题,有助于目录的生成

    直接输入1次#,并按下space后,将生成1级标题。
    输入2次#,并按下space后,将生成2级标题。
    以此类推,我们支持6级标题。有助于使用TOC语法后生成一个完美的目录。

    如何改变文本的样式

    强调文本 强调文本

    加粗文本 加粗文本

    标记文本

    删除文本

    引用文本

    H2O is是液体。

    210 运算结果是 1024.

    插入链接与图片

    链接: link.

    图片: Alt

    带尺寸的图片: Alt

    居中的图片: Alt

    居中并且带尺寸的图片: Alt

    当然,我们为了让用户更加便捷,我们增加了图片拖拽功能。

    如何插入一段漂亮的代码片

    博客设置页面,选择一款你喜欢的代码片高亮样式,下面展示同样高亮的 代码片.

    // An highlighted block
    var foo = 'bar';
    

    生成一个适合你的列表

    • 项目
      • 项目
        • 项目
    1. 项目1
    2. 项目2
    3. 项目3
    • 计划任务
    • 完成任务

    创建一个表格

    一个简单的表格是这么创建的:

    项目Value
    电脑$1600
    手机$12
    导管$1

    设定内容居中、居左、居右

    使用:---------:居中
    使用:----------居左
    使用----------:居右

    第一列第二列第三列
    第一列文本居中第二列文本居右第三列文本居左

    SmartyPants

    SmartyPants将ASCII标点字符转换为“智能”印刷标点HTML实体。例如:

    TYPEASCIIHTML
    Single backticks'Isn't this fun?'‘Isn’t this fun?’
    Quotes"Isn't this fun?"“Isn’t this fun?”
    Dashes-- is en-dash, --- is em-dash– is en-dash, — is em-dash

    创建一个自定义列表

    Markdown
    Text-to- HTML conversion tool
    Authors
    John
    Luke

    如何创建一个注脚

    一个具有注脚的文本。2

    注释也是必不可少的

    Markdown将文本转换为 HTML

    KaTeX数学公式

    您可以使用渲染LaTeX数学表达式 KaTeX:

    Gamma公式展示 Γ ( n ) = ( n − 1 ) ! ∀ n ∈ N \Gamma(n) = (n-1)!\quad\forall n\in\mathbb N Γ(n)=(n1)!nN 是通过欧拉积分

    Γ ( z ) = ∫ 0 ∞ t z − 1 e − t d t   . \Gamma(z) = \int_0^\infty t^{z-1}e^{-t}dt\,. Γ(z)=0tz1etdt.

    你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.

    新的甘特图功能,丰富你的文章

    Mon 06 Mon 13 Mon 20 已完成 进行中 计划一 计划二 现有任务 Adding GANTT diagram functionality to mermaid
    • 关于 甘特图 语法,参考 这儿,

    UML 图表

    可以使用UML图表进行渲染。 Mermaid. 例如下面产生的一个序列图::

    张三 李四 王五 你好!李四, 最近怎么样? 你最近怎么样,王五? 我很好,谢谢! 我很好,谢谢! 李四想了很长时间, 文字太长了 不适合放在一行. 打量着王五... 很好... 王五, 你怎么样? 张三 李四 王五

    这将产生一个流程图。:

    链接
    长方形
    圆角长方形
    菱形
    • 关于 Mermaid 语法,参考 这儿,

    FLowchart流程图

    我们依旧会支持flowchart的流程图:

    Created with Raphaël 2.2.0 开始 我的操作 确认? 结束 yes no
    • 关于 Flowchart流程图 语法,参考 这儿.

    导出与导入

    导出

    如果你想尝试使用此编辑器, 你可以在此篇文章任意编辑。当你完成了一篇文章的写作, 在上方工具栏找到 文章导出 ,生成一个.md文件或者.html文件进行本地保存。

    导入

    如果你想加载一篇你写过的.md文件或者.html文件,在上方工具栏可以选择导入功能进行对应扩展名的文件导入,
    继续你的创作。


    1. mermaid语法说明 ↩︎

    2. 注脚的解释 ↩︎

    展开全文
  • 采用空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)算法,在MATLAB/SIMLINK软件环境下,构建了永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统转速以及电流双闭环PI调节的仿真模型,从而实现了对电机的动、静态控制。仿真结果表明,本系统具有转矩...
  • 针对矢量控制中常见的双闭环控制,进行模型搭建时考虑因素不全问题。本文给出了较为良好的解决方案。
  • 永磁同步电机矢量控制(四)——simulink仿真搭建

    万次阅读 多人点赞 2019-05-17 09:51:37
    由于是初学,对于simulink很多地方不熟悉,在... 永磁同步电机的英文缩写为PMSM,全称 Permanent Magnet Synchronous Machine。在 library 内搜索 Permanent 即可找到它。 Number of phase 电机相数 Back ...

    注:
    1:此为永磁同步控制系列文章之一,应大家的要求,关于永磁同步矢量控制的系列文章已经在主页置顶,大家可以直接去主页里面查阅,希望能给大家带来帮助,谢谢。
    2:矢量控制的六篇文章后。弱磁、MTPA、位置控制系列讲解已经补充,也放在主页了,请大家查阅。
    3: 恰饭一下,也做了一套较为详细教程放在置顶了,内含基本双闭环、MTPA、弱磁、三闭环、模糊PI等基本控制优化策略,也将滑模,MRAS等无速度控制课题整理完成,请大家查看_
    **

    1 电机模型的选择及参数设置
    在这里插入图片描述
    电机总体控制框图如下,我们按照这个框图来一步一步的搭建。
    1.1 型号设置
    永磁同步电机的英文缩写为PMSM,全称 Permanent Magnet Synchronous Machine。在 library 内搜索 Permanent 即可找到它。
    这里写图片描述

    • number of phase 电机相数
    • Back EMF waveform 反电动势波形
    • sinusoidal 正弦波
    • Rotor type 转子类型
    • salient-pole 凸极

    1.2 参数设置
    在此仿真中没用系统自带的典型电压模型,为了便于以后实验,用的是实验室已有电机的参数。

    这里写图片描述

    1.3 高级设置
    这里写图片描述

    注意这里的 Roto flux position when theta = 0 一定要选择
    Aligned with phase A axis 跟随A相,因为当theta=0 时磁通不跟随A相,会出现非常严重的相位错位,导致PI调节器失效。
    最全的模型设置请参考,英文的但是介绍的很详细:
    http://ww2.mathworks.cn/help/physmod/sps/powersys/ref/permanentmagnetsynchronousmachine.html#brlinhw-3

    2 变换环节的设置

    2.1 3/2 变换 和 2/2变换 functions的设置
    这里写图片描述

    function 内数学变换程序:
    function [ia,ib] = fcn(Ia,Ib)
    ia=sqrt(2/3)*sqrt(3/2)*Ia;               % 3/2变换  N3/N2 = 2/3   且  ia + ib + ic = 0 
    ib=sqrt(2/3)*(1/sqrt(2)*Ia+sqrt(2)*Ib);
    end
    
    function [id,iq] = fcn(ia,ib,theta)
    %#codegen
    
     id=ia*cos(theta)+ib*sin(theta);          % 2/2变换
     iq=-ia*sin(theta)+ib*cos(theta);
    end
    

    2.2 两相旋转变两相静止部分function设置

    function Uref  = fcn(uq,ud,iq,id,theta)
      ua_out=ud*cos(theta)-uq*sin(theta);
      ub_out=ud*sin(theta)+uq*cos(theta);
      Uref=[ua_out;ub_out];
      
    end
    

    以上三个变换的程序编写均以永磁同步电机矢量控制(二)——坐标变换中所写公式编写。

    3 PI模块的搭建
    PI模块的搭建主要来源于其传递函数:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    PI调节器的限幅值设置,请大家参考这篇文章。https://blog.csdn.net/sy243772901/article/details/105287993
    3.1 具体PI 参数的计算

    由电机参数
    Rs = 0.415
    Lq = 0.0054
    Ld = 0.0045
    J = 1
    B = 0.0025
    flux = 0.8767
    P= 4
    由 PI 参数整定文章内公式计算出得
    在这里插入图片描述
    如图所示将PI参数输入到PI调节器中,上图是我自己做的一个VB小程序,把计算公式写在里面了,算是偷个懒。
    12月22日补充:这张图计算出来的转速环参数经常需要手调,需要具体计算的请大家参考以下重新整理的转速环PI参数设计过程:https://blog.csdn.net/sy243772901/article/details/110246280

    4 实验结果
    4.1 空载输出特性

    转速波形
    这里写图片描述

    稳定性:系统无明显的超调,在到达给定转速后很快稳定下来。稳定性优良。
    准确性:准确跟随速度给定。准确性优良。
    快速性:由于电机较大,转动惯量达到了J=1,所以0.65s左右转速升到800r/min,可见系统的快速性还是相当不错的。

    定子三相电流波形
    这里写图片描述

    三相定子电流呈现较好的正弦特性,在到达给定转速后,迅速降低,到0-0.2附近波动。

    电机转矩波形
    这里写图片描述

    电机转矩波形稳定在额定转矩附近,在到达给定转速后迅速降低,进行维持稳定转速的微调。

    4.2 带载输出特性
    4.2.1 带20N负载输出特性

    转速波形
    这里写图片描述

    基本无明显速度降落。放大后速降在0.5很快就恢复到给定值。

    三相定子电流波形
    这里写图片描述

    三相定子电流正弦特性完好,且在给定负载后反映迅速。

    转矩波形
    这里写图片描述

    转矩波形稳定,在到达给定后迅速降低,突加负载后迅速上升,性能优良。

    4.2.2 带100N负载输出特性

    转速波形
    这里写图片描述

    在突加负载100N后,速度有一个较小的降落后迅速的返回给定值,性能优良。

    三相定子电流波形
    这里写图片描述

    定子三相电流与20N负载一个明显的区别,在突加负载后,定子电流先增大到额定电流大小,按照最大电流升速,再减小至100N转矩所需要的电流大小,稳定转速,证明PI调节器参数设定合理,既有良好的抗扰性能。

    转矩波形
    这里写图片描述

    同上,100N转矩波形与20N转矩波形的区别也在于,在突加负载后,转矩先增大到最大转矩,以最大的转矩升速,再减小至维持给定转速的转矩大小。

    小结:按照解小刚老师论文的阐述,以及陈伯时书籍上异步电动机矢量控制的对照,对永磁同步电机,坐标变换解耦以及PI参数设定,形成了整个仿真基础。实验效果较为良好,学到了很多永磁同步电机的知识。

    个人感想:在仿真时候,内心是跟随那转速波形一点一点波动的。看到转速一点点到达给定,看到转速在突加负载时迅速返回给定,心中更是激动不已。其中当然有很多失败的过程,比如电机模型内跟随A相相位设置不当,导致一下午换了多种电机模型换了多个PI参数,波形仍然不堪入目的时候,内心也是比较失落的。不过似乎我比较热爱我的专业,就算这样仍然一直坐在实验室,继续更换电机继续更换参数,虽然很枯燥却乐在其中。还有一点就是看论文确实很重要,作者的思想和提供的参考论文,都是我们专业最精华的知识,我们的大部分问题都可以通过查论文来解决。通过看这些论文,我从侧面体会到未来研究生的生活,就好想一个检索机和一个记录仪,一遍遍的在各大学者书籍中寻找自己需要的知识,然后记录下来。这个检索的过程是相当兀杂的,想要记录下来也需要耐心。但转念一想,想到自己能在如果盛大的知识的海洋里遨游,寻找宝藏,这又是多么何乐而不为的美好。路漫漫其修远兮,吾将上下而求索,以此与各位互勉。

    需要文章资料与仿真模型的同学请博客下评论留一下邮箱,看到就会发过去。

    整理不易,希望大家帮忙点个赞呀,谢谢啦~_

    系列文章链接:

    永磁同步电机矢量控制到无速度传感器控制学习教程(PMSM)
    永磁同步电机矢量控制(一)——数学模型
    永磁同步电机矢量控制(二)——控制原理与坐标变换推导
    永磁同步电机矢量控制(三)——电流环转速环 PI 参数整定
    永磁同步电机矢量控制(五)——波形记录及其分析
    永磁同步电机矢量控制(六)——MTPA最大转矩电流比控制
    永磁同步电机矢量控制(七)——基于id=0的矢量控制的动态解耦策略
    永磁同步电机矢量控制(八)——弱磁控制(超前角弱磁)
    永磁同步电机矢量控制(九)——三闭环位置控制系统
    永磁同步电机矢量控制(十)——PMSM最优效率(最小损耗)控制策略

    展开全文
  • 3.1从PMSM电机的数学模型出发。 dq 轴 电压方程: dq 轴 轴磁链方程: dq 轴 转矩方程: dq 轴 运动方程: 分析上述方程,如果我们能够控制 id=0 那么电压方程就可简化为: ...

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 1,190
精华内容 476
关键字:

永磁同步电机矢量控制