永磁同步电机双闭环矢量控制系统仿真实验指导书剖析 - 图文
更新时间:2023-10-06 22:41:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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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:
图8 静止坐标系电压生
svpwm模块建立过程过于复杂,可参考文献[1][2],只列出总体框图如图9和图10,其中Ts为开关周期,Udc为直流母线电压。
图9 SVPWM生成结构
图10 SVPWM生成模块
三相桥模块:早期版本MATLAB选择SimPowerSystems>specialized
Technology>Power Electronics 文件下的Universal Bridge(ATTENTION:这一步不在Simulink一级标题下,往下寻找), 2014 版本在Simscape> SimPowerSystems> Technology>Power Electronics, 找不到可以在搜索框中
输入对应器件名称搜索。
直流母线电压源:SimPowerSystems>specialized Technology>Electrical sources 选择DC voltage source,电压设置为530V,如图11:
图11 三相桥模块
添加PM电机模块:SimPowerSystems>specialized Technology>Machines 选择Permanent Magnet Synchronous Motor, 在添加Step信号作为转矩输入,暂时设置为0,如图12:
图12 PMSM电机模块设置
选择Simulink>Signal routing下的Bus selector,PMSM上的m连接到Bus selector 上的输入端,双击Bus selector, 选择 Signals in the bus下的项,点击中间的select,可以全部添加。如图13:
图13 输出参数设置
选择Simulink>Signal routing下的Mux, 双击将数字改为3,将Bus selector输
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