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如何对永磁同步电机PMSM控制进行Matlab仿真

永磁同步电机PMSM控制原理是什么?
如何对永磁同步电机PMSM控制进行matlab仿真

回帖(1)

李淇淇

2021-9-29 10:40:35
  1.前言
  最近学习了一下永磁同步电动机PMSM,进入了控制方面的学习,首先是对电流滞环控制进行了学习、仿真,记录一下学习心得体会,以及个人的理解。
  2.控制原理
  引用一张来自袁雷的《现代永磁同步电机控制原理及Matlab仿真》书中所绘制的滞环电流控制框图
  
  滞环控制结构非常简单,只需要从PMSM反馈回转速和三相电流信息即可。目的是变频,实现变速。
  首先,为了解耦方便,将d轴电流的期望设为0,再将反馈回来的转数和给定转数相比较,通过一个PI控制器(此处应该也可以使用滑模控制器等控制器),将控制器输出定位q轴电流期望值,通过一个2r坐标系到3s坐标系的变换,即可得到期望的abc三相电流值,此时,三相电流期望值幅值与q轴电流有关,周期与电机电角度有关。
  当电机转数与期望转数之间存在一定误差时,例如,当电机转数小于期望时,经过PI控制器所输出的iq*》0,再经过坐标变换输出期望三相电流iabc*,此时iabc*与反馈回来的iabc存在一个较大的误差,该误差进入一个滞环控制器,因为误差较大,滞环控制器电平保持时间将会比较长,这就会影响到逆变器的输出值,此时,逆变器输出值会变大,iabc将快速接近iabc*,当误差又变小后,滞环控制器将输出另一个电平,从而影响逆变器输出的三相交流电的频率,改变PMSM的转数,然后又会改变iabc*,周而复始,便可以完成转数控制。
  3.仿真
  搭建仿真模型,欢迎各位关注我的GitHub,程序已上传电机仿真文件
  
  启动仿真后可以观察相应的电流、转数现象,不再赘述。
  4.注意事项
  4.1.Relay模块切换时刻不对
  Relay滞环模块设置的切换上下限为0.1和-0.1,但是在仿真时可以发现这样的现象:
  
  不仅切换值与设置不一样,而且当Relay切换后,输入项还在上升/下降,与理论不符合。
  这是因为仿真步长的问题,可以关系到采样时间什么的,步长越小,则切换越准确。或者开启Relay模块中的过零检测。但是这些方法都会让仿真比较慢,对精度要求不高的话,可以不管它。
  4.2.Matlab命令行中使用git上传文件
  为了偷懒,我直接在Matlab命令行里进行了git操作,与git bash操作一样,只不过需要在关键字git前面加上!,!git add
  
  
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