matlab 之永磁同步电机仿真

目录

前言

一、PMSM

二、添加平均值控制逆变器

三、测量电机相电流,并转为adc计数

四、输出正交编码器计数

总结


前言

使用matlab 搭建永磁同步电机仿真系统。并输出相电流的ADC采样值和编码器的正交编码计数

参考

Creating Plant Model Using Motor Control Blockset- MATLAB & Simulink


一、PMSM

Permanent Magnet Synchronous Motor

matlab 之永磁同步电机仿真_第1张图片

PSM相关参数,参考 Three-phase exterior permanent magnet synchronous motor with sinusoidal backelectromotive force - Simulink

  • Simulation Type : 仿真类型选择Dicrete,采样时间选择25e-6(40kHz), 选择离散仿真可以加快仿真速度
  • Load Parameters: 可以使用C:\Program Files\MATLAB\R2021b\toolbox\autoblks\autoblksshared\mcbtemplates\surfacepmsm_motordata.m预定义得电机参数文件
  • Numer of ple paris (P): 电机极对数
  • Stator resistance per phase (Rs): 绕组电阻
  • Stator d-axis inductance (Ldq_): 绕组电感
  • Back-emf constant (Ke):  反电动势参数,跟转速相关
  • Torque constant (Kt) : 扭矩常数,跟电流相关
  • Permanent flux linkage constant : 永磁体磁链常数

一些值得关注的地方,比如

永磁体磁链常数可以通过,反电动势常数K_e,极对数P来计算

\lambda_{pm} = \frac{1}{\sqrt(3)}\frac{K_e}{1000P}\frac{60}{2\pi},比如参考中的surfacepmsm_motordata.m文件中就满足这个关系

如何通过测试来测量电机参数请参考

Estimate PMSM Parameters Using Recommended Hardware- MATLAB & Simulink Example

有了电机基本参数后,如何使用电机参数来预估控制参数请参考

Estimate Control Gains from Motor Parameters- MATLAB & Simulink

二、添加平均值控制逆变器

matlab 之永磁同步电机仿真_第2张图片

 均值逆变器,读取归一化得三项交流电压占空比Dabc和将直流电压Vdc转换为三厢交流电压Vabc,其内部构造

参考 Average-value DC Voltage to three-phase AC voltage converter with fixed powerloss - MATLAB

三、测量电机相电流,并转为adc计数

公式:

C_{ADC} = I* \frac{C_{max} / 2}{I_{max}} + C_{offset},其中I为相电流, I_{max}为最大可测量相电流,C_{max}ADC最大电流时候计数,C_{offset} 0电流时候ADC读数

matlab 之永磁同步电机仿真_第3张图片

四、输出正交编码器计数

matlab 之永磁同步电机仿真_第4张图片

取PMSM Info输出端中的MtrPos信号,机械角度,单位rad

matlab 之永磁同步电机仿真_第5张图片


总结

matlab 之永磁同步电机仿真_第6张图片

参考模型:

PMSM.slx仿真模型-嵌入式文档类资源-CSDN下载

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