永磁同步电机双闭环矢量控制系统仿真实验指导书

题目1：永磁同步电机双闭环矢量控制系统仿真

一． 实验目的

1．加深理解永磁同步电机矢量控制系统的工作原理 2．掌握永磁同步电机驱动系统仿真分析方法

二．实验要求：

1. 永磁同步电机双闭环控制系统建模 2. 电流控制器设计

3. 电流环动态跟随性能仿真实验 4. 转速控制器设计

5. 转速环抗负载扰动性能仿真实验

6. 给出仿真实验结果与理论分析结果的对比及结论

三．预习内容

注：以下所有找不到的器件均可以通过搜索框搜索

Simulink的启动 在MATLAB中键入>>Simulink，进入Simulink library，2014版本的可直接点击MATLAB界面上的Simulink library，在Simulink界面上选择File->New->Model。如图1所示：

图1 Simulink界面

在Simulink一级标题下点击source将step(阶跃函数)拖入空白文件作为转速给定，也可用两个ramp函数相减，使转速缓慢达到预定转速，如图2：

图2 转速给定

在Simulink一级标题下点击Ports & Subsystems 选择Subsystem放入空白文件并双击，删除In1和Out1的连线，如图3：

图3 子函数模块

选择Simulink>Continuous下的integrator、Simulink>discontinuous下的Saturation、Simulink>math operation下的gain和Add，连好线后保存并返回，作为PI调节器，其中saturation可设置上下限为100和-100，如图4：

图4 PI子函数模块设置

此PI调节器输出结果作为Iq的电流给定，同样方法得到一个PI调节器，输出结果作为电压给定，并设置saturation上下限为380和-380，Simulink下math operation选择sum双击并修改第二个“+”为“-”，如图5：

图5 转速和电流反馈PI调节

选择Simulink>Ports & Subsystems下的Subsystem 拖入并双击进入子系统，

并添加2个In1和1个Out1如图6：

图6 接口模块

Simulink>math operation 下选择 Trigonometric Function、Product、Subtract、Add加入文件，设置好后保存并退出，作为逆Park变换，如图7：

图7 反Park变换

再生成一个PI调节器，作为d轴电流调节器，Simulink>source中选择constant并设置为0，如图8：