基于最優轉子磁鏈混合效率優化控制和鐵損補償的PMSM控制系統simulink建模與仿真
1.課題概述
基于最優轉子磁鏈混合效率優化控制和鐵損補償的PMSM控制系統simulink建模與仿真，模型包括PI控制器，鐵損補償模塊，abc2dq模塊，逆變器，電機，最優轉子磁鏈混合效率優化等模塊。
2.系統仿真結果
3.核心程序與模型
版本：MATLAB2022a
%這里，在算法啟動后，數據的采樣值增加不少，所以看波形的圖形的時候要調整下間隔才行
Ts = 0.8;
Value_w = we.signals.values;
time1 = Ts/length(Value_w):Ts/length(Value_w):Ts;
L1 = floor(length(time1));
Value_T = Te.signals.values;
time2 = Ts/length(Value_T):Ts/length(Value_T):Ts;
L2 = floor(length(time2));
Value_isd = i_sd.signals.values;
time3 = Ts/length(Value_isd):Ts/length(Value_isd):Ts;
L3 = floor(length(time3));
Value_isq = i_sq.signals.values;
time4 = Ts/length(Value_isq):Ts/length(Value_isq):Ts;
L4 = floor(length(time4));
Value_fai = fai.signals.values;
time5 = Ts/length(Value_fai):Ts/length(Value_fai):Ts;
L5 = floor(length(time5));
Value_P = Power.signals.values;
time6 = Ts/length(Value_fai):Ts/length(Value_fai):Ts;
L6 = floor(length(time6));
Ker = 2^9;
step= 100;
figure;
subplot(321);
plot(time1(1:step:L1),smooth(Value_w(1:step:L1),Ker),'linewidth',1);
grid on
xlabel('t/s');
ylabel('n/r/min');
axis([0,Ts,0,2000]);
subplot(322);
plot(time2(1:step:L2),smooth(Value_T(1:step:L2),Ker),'linewidth',1);
grid on
xlabel('t/s');
ylabel('Te/N.m');
axis([0,Ts,10,40]);
subplot(323);
plot(time6(1:step:L6),smooth(Value_P(1:step:L6),Ker),'linewidth',1);
grid on
xlabel('t/s');
ylabel('Pin/W');
axis([0,Ts,-1,30000]);
subplot(324);
plot(time5(1:step:L5),smooth(Value_fai(1:step:L5),Ker),'linewidth',1);
grid on
xlabel('t/s');
ylabel('Phir/Wb');
axis([0,Ts,0,1.5]);
subplot(325);
plot(time3(1:step:L3),smooth(Value_isd(1:step:L3),Ker),'linewidth',1);
grid on
xlabel('t/s');
ylabel('isd/A');
axis([0,Ts,-1,5]);
subplot(326);
plot(time4(1:step:L4),smooth(Value_isq(1:step:L4),Ker),'linewidth',1);
grid on
xlabel('t/s');
ylabel('isq/A');
axis([0,Ts,-10,100]);
4.系統原理簡介
永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）因其高功率密度、高效率和良好的調速性能等優點，在工業自動化、電動汽車、航空航天等眾多領域得到了廣泛應用。然而，PMSM 控制系統的設計面臨諸多挑戰，例如電機內部的鐵損會影響電機的效率和性能，并且在不同的運行工況下需要精確的控制策略來保證電機穩定、高效地運行。
4.1 鐵損模型
4.2 鐵損補償方法
4.3 PI控制器
PI 控制器能夠根據電流誤差進行比例和積分調節。比例調節可以快速響應電流誤差，使電流快速接近給定值；積分調節則可以消除穩態誤差，保證電流在穩態時能夠精確跟蹤給定值。通過合理調整比例系數和積分系數，可以使電流環具有良好的動態和穩態性能。
速度環的輸出決定了電機的電磁轉矩需求，通過調整交軸電流給定值來實現。而電流環則負責精確控制電機的實際電流，使其滿足速度環的要求。這種嵌套的雙環控制結構使得 PMSM 控制系統能夠在不同的運行工況下穩定、高效地運行。例如，當負載轉矩發生變化時，速度環首先檢測到轉速誤差，然后調整交軸電流給定值，電流環迅速響應，改變電機的實際電流，從而使電機的轉速能夠快速恢復到給定值。
4.4 最優轉子磁鏈混合效率優化控制
浙公網安備 33010602011771號