基于SVPWM的永磁同步電機矢量控制系統設計

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

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

其中圖6(a)是空載運行時(shí)的仿真結果，其穩態(tài)電流、轉矩為0；圖6(b)是電機以最大轉矩啟動(dòng)時(shí)的仿真結果，由圖可見(jiàn)，定子有短暫的沖擊電流，但穩態(tài)電流波形較好，速度跟隨也較快。綜上所述可見(jiàn)，本實(shí)驗具有轉矩脈動(dòng)小、電流波形好、系統響應迅速等優(yōu)點(diǎn)。

5 結束語(yǔ)
本文對永磁同步電機矢量控制的基本原理及SVPWM調制方式進(jìn)行了分析，并采用Matlab／simulink建立了該矢量控制系統的仿真模型，而且通過(guò)實(shí)驗進(jìn)行了驗證。仿真和實(shí)驗結果表明，該控制系統具有動(dòng)、靜態(tài)性能好，輸出電流正弦度高等優(yōu)點(diǎn)，可為分析和設計PMSM控制系統提供有效的手段和工具，也為實(shí)際電機控制系統的設計和調試提供了新的思路。