手把手教你学simulink（8.38）--基于Simulink的永磁同步电机（PMSM）仿真实例
目录
基于Simulink的永磁同步电机（PMSM）仿真实例
1. 创建Simulink模型
2. 构建模型
3. 连接模块
4. 设置参数
5. 运行仿真
6. 结果分析
示例模型图
总结
采用永磁同步电机（PMSM）进行仿真；该案例将涵盖电机模型、控制器、传感器和显示模块的搭建与集成。
基于Simulink的永磁同步电机（PMSM）仿真实例
1. 创建Simulink模型
打开MATLAB ：
* 启动MATLAB软件。新建Simulink模型 ：
- 通过输入命令窗口中的simulink打开Simulink库浏览器。
- 单击'新建'按钮启动一个新的Simulink模型文件。
2. 构建模型
添加电机模型 ：
于Simulink库浏览器界面内定位至Simscape库别名位置。于该模块内依次选择"Electrical" > "Motors & Drives" > "Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM)"下的"PMSM"组件并将其导入至模型构建区域。
添加逆变器 ：
- 配置→ Electrical→ Converters and Transformers→ Three-Phase Inverter组件导入模型中。
添加直流电源 ：
- 在Simscape中拖放"Electrical"->"Electrical Sources"->"DC Voltage Source"至模型区域。
4.
添加控制器 ：
在模型库中依次选择"Simulink/Simscape/Simscape Electrical/Control/Field-Oriented Control/PMSM Field-Oriented Control"并将其导入至模型模块中
添加传感器 ：
- 在建模器中依次添加路径：'Simscape'→'Electrical'→' Sensors'→' Current Sensor'。
- 在建模器中依次添加路径：' Simscape' → ' Electrical' → ' Sensors' → ' Speed Sensor'.
添加显示和记录模块 ：
- 拖放"Simulink"模块下的"Sinks"中的"Scope"工具条图标至工作区中，并配置显示参数设置以观察仿真结果曲线。
- 拖放"Simulink"模块下的"Sinks"中的"To Workspace"目标图标至工作区中，并设置输出格式参数以实现对信号数据的有效捕捉。
3. 连接模块
连接电源和逆变器 ：
通过将'DC Voltage Source'的阳极端联结至'Three-Phase Inverter'直流侧输入口，并使该设备的阴极端与逆变器的负侧端相联结
连接逆变器和电机 ：
* 将“Three-Phase Inverter”的三相输出连接到“PMSM”的三相输入端。连接控制器和电机 ：
- 用于将FOC的输出馈入Three-Phase Inverter的控制端。
- 用于将PMSM的位置和速度信号馈入FOC的反馈端。
连接传感器 ：
- 将电流传感器安装在PMSM的三相输入端以测量电机电流。
- 将速度传感器安装在PMSM的轴上以测量电机转速。
连接显示和记录模块 ：
- 将当前传感器（Current sensor）的输出信号接入一个示波器（Scope module）。
- 将速度传感器（Speed sensor）的输出信号接入另一个示波器（Scope module）。
- 将两个传感器的输出信号分别发送至数据存储模块（To Workspace），以便记录仿真数据。
4. 设置参数
设置电源参数 ：
* 双击“DC Voltage Source”模块，设置电压值（例如400V）。设置电机参数 ：
* 双击“PMSM”模块，设置电机的参数，如额定功率、额定电压、额定电流、极对数等。设置逆变器参数 ：
* 双击“Three-Phase Inverter”模块，设置逆变器的开关频率和控制模式。设置控制器参数 ：
点击"PMSM Field-Oriented Control"模块，并配置控制器的参数值：例如比例系数为K_p、积分系数为K_i以及微分系数为K_d。
设置仿真参数 ：
- 位于Simulink模型窗口中的'Simulation'菜单下，请单击'Model Configuration Parameters'。
- 请配置仿真时间为如10秒，并建议采用如ode45的求解器。
5. 运行仿真
运行仿真 ：
* 点击“Run”按钮，开始仿真。查看仿真结果 ：
- 点击"Scope"模块以获取电机电流和转速随时间变化的曲线数据。
- 在MATLAB的工作区窗口中定位"To Workspace"模块以获取该模块存储的仿真数据。
6. 结果分析
电流分析 ：
* 观察电机电流的变化曲线，分析电流的稳定性和波动情况。转速分析 ：
* 观察电机转速的变化曲线，分析转速的稳定性和响应时间。调整参数 ：
* 根据仿真结果，调整控制器的参数，优化电机的性能。示例模型图
以下是一个简单的永磁同步电机（PMSM）仿真实例模型图：
深色版本
+---------------------+
|DC Voltage|
|Source|
+---------------------+
||
v
+---------------------+
|Three-Phase Inverter|
+---------------------+
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v
+---------------------+
|PMSM|
+---------------------+
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v
+---------------------+
|Current Sensor|
+---------------------+
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v
+---------------------+
|Scope|
+---------------------+
+---------------------+
|Speed Sensor|
+---------------------+
||
v
+---------------------+
|Scope|
+---------------------+
+---------------------+
|PMSM Field-Oriented|
|Control|
+---------------------+
||
v
+---------------------+
|Three-Phase Inverter|
+---------------------+总结
此仿真实例可帮助您掌握Simulink的应用方法来构建与仿真永磁同步电机（PMSM）系统。此实例可基于具体要求调整模型与参数以完成更为复杂的仿真分析。相信此例对您有参考价值，并预祝您的学习顺利！