基于SVPWM的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4 仿真分析
在MATLAB／simulink下所建立的該矢量控制系統(tǒng)的仿真模型如圖5所示。該系統(tǒng)采用雙閉環(huán)控制，外環(huán)為速度環(huán)，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)。仿真參數(shù)是：PMSM額定電壓為380 V，頻率為50 Hz，極對(duì)數(shù)p=2，Rs=2．85，縱軸和橫軸電感Ld=Lq=2．21mH，轉(zhuǎn)子磁通ψf=0．175Wb，三角載波周期T=0．0002s，幅值取T／2。直流側(cè)電壓Ud=310 V，轉(zhuǎn)速給定初始值為500 rad／s。

本實(shí)驗(yàn)的目的是觀察電機(jī)各輸出量隨轉(zhuǎn)矩指令值變化的動(dòng)，靜態(tài)響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中，在給定參考轉(zhuǎn)速n=500rad／s的情況下，分別按轉(zhuǎn)矩TL=0進(jìn)行仿真，再按0～0．2s轉(zhuǎn)矩從TL=2 N·m突變到TL=10N·m的動(dòng)態(tài)仿真。仿真實(shí)驗(yàn)所得到的電流、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩波形如圖6所示。

其中圖6(a)是空載運(yùn)行時(shí)的仿真結(jié)果，其穩(wěn)態(tài)電流、轉(zhuǎn)矩為0；圖6(b)是電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)時(shí)的仿真結(jié)果，由圖可見，定子有短暫的沖擊電流，但穩(wěn)態(tài)電流波形較好，速度跟隨也較快。綜上所述可見，本實(shí)驗(yàn)具有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、電流波形好、系統(tǒng)響應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)。

5 結(jié)束語
本文對(duì)永磁同步電機(jī)矢量控制的基本原理及SVPWM調(diào)制方式進(jìn)行了分析，并采用Matlab／simulink建立了該矢量控制系統(tǒng)的仿真模型，而且通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)具有動(dòng)、靜態(tài)性能好，輸出電流正弦度高等優(yōu)點(diǎn)，可為分析和設(shè)計(jì)PMSM控制系統(tǒng)提供有效的手段和工具，也為實(shí)際電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試提供了新的思路。