PMSM面向现场控制

永磁同步电机磁场定向控制

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图书馆：
Simscape /电气/控制/ PMSM控制

描述

这PMSM面向现场控制块实现了一种磁场定向控制结构的永磁同步电机(PMSM)。磁场定向控制(FOC)是一种高性能交流电机控制策略，通过将静止相电流转化为旋转框架来解耦转矩和磁链。使用FOC时，转子转速和位置已知，您的应用需要:

启动时的高扭矩和低电流。
效率高。

方程式

PMSM Foc结构通过使用转子D-Q参考框架使扭矩和磁通耦合。此图显示了块的整体架构。

图中:

ω和ω_裁判分别为测量角速度和参考角速度。
T._裁判为基准电磁转矩。
一世和V.定子电流、电压和下标D.和问：代表这一点D.设在和问：设在,下标一种那B.,C，表示三个定子绕组。
θ_E.为转子电角。
G是一个门脉冲，下标H和L.，表示高低和下标一种那B.,C表示三个定子绕组。

控件可以选择实现速度或扭矩控制控制方式范围。块完全如图所示的完全实现速度控制。通过移除速度控制器块并直接接受参考扭矩来实现扭矩控制。

假设

机器参数是已知的。

限制

该控制结构采用单采样率实现。

港口

输入

全部展开

`参考`——系统参考
标量

根据所选的控制模式，在N * M或速度参考中指定为扭矩参考的系统参考。

数据类型:单|双

`iabcSens`- 测量的相电流
向量

测量定子相电流，单位为A。

数据类型:单|双

`wSens`——转子速度
标量

测量转子机械角速度，单位为rad/s。

数据类型:单|双

`thSens`——转子角
标量

测量转子机械角度，单位为rad。

数据类型:单|双

`vdcSens`——直流环节电压
标量

测量的DC-LINK电压，在V.

数据类型:单|双

输出

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`G`——门脉冲
向量

六种脉冲波形，确定所附电源转换器的开关行为。

数据类型:单|双

`可视化`——可视化信号
公共汽车

包含可视化信号的总线，包括:

参考
wElectrical
iabc
θ.
直流
pwmenable.
tqref.
TqLim
IDQREF.
容器
vdqref.
modwave.

数据类型:单|双

参数

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一般

`绕组类型`——控制参数化
`Wye-wound`（默认）|`Delta-wound`

指定Wye缠绕或δ缠绕参数化，用于控制器的参考值。

`控制方式`-控制模式策略
`转矩控制`（默认）|`速度控制`

指定扭矩控制或速度控制策略。

`标称直流链电压(V)`- 额定直流电压
`300V.`(默认)|正数

电源的标称直流连接电压。

`最大功率(W)`——最大功率
`35000W.`(默认)|正数

最大的机器功率。

`最大扭矩(N * m)`- 最大扭矩
`250N * m`(默认)|正数

最大机器扭矩。

`转子极对数`- 杆对
`8.`(默认)|正整数

转子上的永磁杆对数。

`逆变器直流环节电压阈值(V)`- 直流链路电压阈值
`One hundred.V.`(默认)|正数

激活功率逆变器的电压阈值。

`基本采样时间(秒)`-块采样时间
`5E-6.`(默认)|正数

块的基本采样时间。

`控制采样时间`-控制采样时间
`1的军医`(默认)|正数

控制系统的采样时间。

外圈

`控制类型`- 控制类型策略
`PI控制`（默认）|`P控制`|`P-PI控制`

指定控制策略的类型。

`控制器的比例增加`- PI控制器的比例增益
`1`(默认)|正数

PI控制器的比例增益。

`控制器积分获得`- PI控制器积分增益
`1`(默认)|正数

PI控制器的积分增益。

`P控制器比例增益`- P控制器的比例增益
`1`(默认)|正数

P控制器的比例增益。

`积分防风增益`- 抗卷绕增益
`1`(默认)|正数

PI控制器的抗缠绕增益。

`目前的参考文献`-当前参考策略
`零D轴控制`（默认）|`按照查询表的基础`|`自动生成按照查询表`

选择当前的参考策略。

`机械速度矢量，WMECHICAL（RPM）`-转子转速查找向量
`[0, 3000)rpm`（默认）|正单调上增加的矢量

查找表中用于确定当前引用的速度向量。

`扭矩参考矢量，tqref（n * m）`- 扭矩参考查找矢量
`[-100,0,100]N * m`（默认）|正单调上增加的矢量

查找表中用于确定当前引用的扭矩矢量。

`直流链电压矢量，Vdc (V)`-直流链路电压查找向量
`(300、350)V.`（默认）|正单调上增加的矢量

:查找表中用于确定电流参考的直流链路电压矢量。

`d轴电流参考矩阵，id(wMechanical,TqRef,Vdc) (A)`-参考d轴电流值
`0(2、3、2)一种`(默认)|实矩阵

直轴当前引用查找数据。

`q轴电流参考矩阵，iq(wMechanical,TqRef,Vdc) (A)`-参考q轴电流值
`0(2、3、2)一种`(默认)|实矩阵

正交轴当前引用查找数据。

`调制系数`——调制系数
`1`(默认)|正标量

用于计算当前引用生成的最大允许相电压的安全系数。

依赖关系

该参数仅在目前的参考文献被设置为自动生成按照查询表。

`永磁磁通连杆（WB）`- PM磁链
`0.04白平衡`(默认)|正标量

峰值永磁体磁通连杆。

`D-axis电感(H)`- D轴的电感
`0.00024.`(默认)|正标量

纵轴电感。

`Q-axis电感(H)`- q轴电感
`0.00029`(默认)|正标量

交轴电感。

`定子电阻(欧姆)`-定子电阻
`0.01`(默认)|正标量

每相的定子抗性。

内循环

`D轴电流比例增益`- d轴比例增益
`1`(默认)|正数

PI控制器用于直轴电流控制的比例增益。

`D轴电流积分增益`- d轴积分增益
`One hundred.`(默认)|正数

积分器增益的PI控制器用于直流轴电流控制。

`D轴电流防卷增益`- d轴抗缠绕增益
`1`(默认)|正数

用于直流轴电流控制的PI控制器的抗绕组增益。

`Q轴电流比例增益`- Q轴比例增益
`1`(默认)|正数

用于正交轴电流控制的PI控制器的比例增益。

`q轴电流积分增益`- q轴积分增益
`One hundred.`(默认)|正数

积分器增益PI控制器用于正交轴电流控制。

`q轴电流抗绕组增益`- q轴抗缠绕增益
`1`(默认)|正数

用于正交轴电流控制的PI控制器的抗绕组增益。

`轴优先化`- 电压限制器的轴优先级
`Q轴`（默认）|`d-axis`|`D-Q等价`

优先级或保持比率之间D.- - -问：- 块限制电压时的轴。

`使零取消`- 前馈零取消
`离开`（默认）|`在`

启用或禁用前馈路径上的零抵消。

`启用预控制电压`——预先控制电压
`在`（默认）|`离开`

启用或禁用预流电压。

`机器参数`——机器参数化
`常数参数`（默认）|`基于查找表的参数`

指定如何参数化计算机。

常数参数- 指定在整个模拟中恒定的机器参数。
基于查找表的参数- 指定机器参数作为依赖于电流的查找表。

`前轴前对照（H）的D轴电感`-前馈d轴电感
`0.00024.`(默认)|正标量

前馈预控制的直轴电感。

`前馈预控制q轴电感(H)`- 前馈Q轴电感
`0.00029`(默认)|正标量

用于前馈预控制的正交轴电感。

`永磁磁通连杆前馈预控制(H)`-前馈磁链
`0.04`(默认)|标量

永磁磁链前馈预控制。

`d轴电流矢量，id (A)`- D轴电流断点向量
`(-200、0200)一种`(默认)|单调递增向量

查找表中用于确定参数的直轴电流向量。对于恒定机器参数，请勿更改默认值。

`Q轴电流矢量，IQ（A）`- Q轴当前断点向量
`(-200、0200)一种`(默认)|单调递增向量

在查找表中使用的仲轴电流矢量用于参数确定。对于恒定机器参数，请勿更改默认值。

`Ld矩阵，Ld(id,iq) (H)`- D轴电感查找数据
`0.0002 * 1 (3,3)H`（默认）|正矩阵

L._D.矩阵用作查找表数据。对于恒定机器参数，仅更改恒定因子，例如，L._D.*那些（3,3）。

`Lq矩阵，Lq(id,iq) (H)`- q轴电感查找数据
`0.0002 * 1 (3,3)H`（默认）|正矩阵

L._问：矩阵用作查找表数据。对于恒定机器参数，仅更改恒定因子，例如，L._问：*那些（3,3）。

`永磁磁通连杆矩阵，PM(id,iq) (Wb)`—通量联动查找数据
`0.04 * 1 (3,3)白平衡`(默认)|实矩阵

用于查找表中使用的永磁磁通连杆矩阵。对于恒定机器参数，仅更改恒定因子，例如，psim*那些（3,3）。

脉宽调制

`脉宽调制方法`-脉宽调制方法
`SVM：空间矢量调制`（默认）|`SPWM：正弦PWM`

指定波形技术。

`抽样方式`- 波浪抽样方法
`自然`（默认）|`不对称`|`对称的`

当波浪相交或载波在其边界条件中的一个或两个时，指定块是否对调制波形进行采样。

`开关频率(赫兹)`——转换速率
`1000`(默认)|正整数

指定要在电源转换器中开关的速率将切换。

参考文献

[1] Bernardes，T.，V.F.Montagner，H.A.Gründling和H.Pinheiro。“永磁同步机无传感器矢量控制的离散时间滑模观测器。”IEEE工业电子学汇刊。Vol. 61, no . 4, 2014, pp. 1679-1691。

[2] Carpiuc, S.和C. Lazar。基于永磁同步电机的汽车牵引驱动器的快速实时约束预测电流控制。IEEE交通电气化汇刊。Vol.1，第4,2015，第326-335页。

Haque, M. E.， L. Zhong, M. F. Rahman。改进的轨迹控制用于具有更大运行极限的内置永磁同步电机驱动。电工电子工程学报。第22卷，2003年第1期，第49页。

杨宁，罗国栋，刘伟，王昆。电动汽车用内置式永磁同步电机控制在第7国际电力电子和运动控制会议中。卷。2,2012，pp。1015-1019。

扩展功能

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。万博1manbetx

也可以看看

块

永磁同步电动机电流控制器|PMSM电流控制器采用预调控|PMSM当前参考生成器

话题

三相永磁同步电动机驱动器

在R2017B中介绍

PMSM面向现场控制

描述

方程式

假设

限制

港口

输入

参考——系统参考标量

iabcSens- 测量的相电流向量

wSens——转子速度标量

thSens——转子角标量

vdcSens——直流环节电压标量

输出

G——门脉冲向量

可视化——可视化信号公共汽车

参数

绕组类型——控制参数化Wye-wound（默认）|Delta-wound

控制方式-控制模式策略转矩控制（默认）|速度控制

标称直流链电压(V)- 额定直流电压300V.(默认)|正数

最大功率(W)——最大功率35000W.(默认)|正数

最大扭矩(N * m)- 最大扭矩250N * m(默认)|正数

转子极对数- 杆对8.(默认)|正整数

逆变器直流环节电压阈值(V)- 直流链路电压阈值One hundred.V.(默认)|正数

基本采样时间(秒)-块采样时间5E-6.(默认)|正数

控制采样时间-控制采样时间1的军医(默认)|正数

控制类型- 控制类型策略PI控制（默认）|P控制|P-PI控制

控制器的比例增加- PI控制器的比例增益1(默认)|正数

控制器积分获得- PI控制器积分增益1(默认)|正数

P控制器比例增益- P控制器的比例增益1(默认)|正数

积分防风增益- 抗卷绕增益1(默认)|正数

目前的参考文献-当前参考策略零D轴控制（默认）|按照查询表的基础|自动生成按照查询表

机械速度矢量，WMECHICAL（RPM）-转子转速查找向量[0, 3000)rpm（默认）|正单调上增加的矢量

扭矩参考矢量，tqref（n * m）- 扭矩参考查找矢量[-100,0,100]N * m（默认）|正单调上增加的矢量

直流链电压矢量，Vdc (V)-直流链路电压查找向量(300、350)V.（默认）|正单调上增加的矢量

d轴电流参考矩阵，id(wMechanical,TqRef,Vdc) (A)-参考d轴电流值0(2、3、2)一种(默认)|实矩阵

q轴电流参考矩阵，iq(wMechanical,TqRef,Vdc) (A)-参考q轴电流值0(2、3、2)一种(默认)|实矩阵

调制系数——调制系数1(默认)|正标量

依赖关系

永磁磁通连杆（WB）- PM磁链0.04白平衡(默认)|正标量

D-axis电感(H)- D轴的电感0.00024.(默认)|正标量

Q-axis电感(H)- q轴电感0.00029(默认)|正标量

定子电阻(欧姆)-定子电阻0.01(默认)|正标量

D轴电流比例增益- d轴比例增益1(默认)|正数

D轴电流积分增益- d轴积分增益One hundred.(默认)|正数

D轴电流防卷增益- d轴抗缠绕增益1(默认)|正数

Q轴电流比例增益- Q轴比例增益1(默认)|正数

q轴电流积分增益- q轴积分增益One hundred.(默认)|正数

q轴电流抗绕组增益- q轴抗缠绕增益1(默认)|正数

轴优先化- 电压限制器的轴优先级Q轴（默认）|d-axis|D-Q等价

使零取消- 前馈零取消离开（默认）|在

启用预控制电压——预先控制电压在（默认）|离开

机器参数——机器参数化常数参数（默认）|基于查找表的参数

前轴前对照（H）的D轴电感-前馈d轴电感0.00024.(默认)|正标量

前馈预控制q轴电感(H)- 前馈Q轴电感0.00029(默认)|正标量

永磁磁通连杆前馈预控制(H)-前馈磁链0.04(默认)|标量

d轴电流矢量，id (A)- D轴电流断点向量(-200、0200)一种(默认)|单调递增向量

Q轴电流矢量，IQ（A）- Q轴当前断点向量(-200、0200)一种(默认)|单调递增向量

Ld矩阵，Ld(id,iq) (H)- D轴电感查找数据0.0002 * 1 (3,3)H（默认）|正矩阵

Lq矩阵，Lq(id,iq) (H)- q轴电感查找数据0.0002 * 1 (3,3)H（默认）|正矩阵

永磁磁通连杆矩阵，PM(id,iq) (Wb)—通量联动查找数据0.04 * 1 (3,3)白平衡(默认)|实矩阵

脉宽调制方法-脉宽调制方法SVM：空间矢量调制（默认）|SPWM：正弦PWM

抽样方式- 波浪抽样方法自然（默认）|不对称|对称的

开关频率(赫兹)——转换速率1000(默认)|正整数

参考文献

扩展功能

C / c++代码生成使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。万博1manbetx

也可以看看

块

话题

Simscape电子文档

万博1manbetx

用Simulink加快功率转换控制设计的10种方法万博1manbetx

`参考`——系统参考
标量

`iabcSens`- 测量的相电流
向量

`wSens`——转子速度
标量

`thSens`——转子角
标量

`vdcSens`——直流环节电压
标量

`G`——门脉冲
向量

`可视化`——可视化信号
公共汽车

`绕组类型`——控制参数化
`Wye-wound`（默认）|`Delta-wound`

`控制方式`-控制模式策略
`转矩控制`（默认）|`速度控制`

`标称直流链电压(V)`- 额定直流电压
`300V.`(默认)|正数

`最大功率(W)`——最大功率
`35000W.`(默认)|正数

`最大扭矩(N * m)`- 最大扭矩
`250N * m`(默认)|正数

`转子极对数`- 杆对
`8.`(默认)|正整数

`逆变器直流环节电压阈值(V)`- 直流链路电压阈值
`One hundred.V.`(默认)|正数

`基本采样时间(秒)`-块采样时间
`5E-6.`(默认)|正数

`控制采样时间`-控制采样时间
`1的军医`(默认)|正数

`控制类型`- 控制类型策略
`PI控制`（默认）|`P控制`|`P-PI控制`

`控制器的比例增加`- PI控制器的比例增益
`1`(默认)|正数

`控制器积分获得`- PI控制器积分增益
`1`(默认)|正数

`P控制器比例增益`- P控制器的比例增益
`1`(默认)|正数

`积分防风增益`- 抗卷绕增益
`1`(默认)|正数

`目前的参考文献`-当前参考策略
`零D轴控制`（默认）|`按照查询表的基础`|`自动生成按照查询表`

`机械速度矢量，WMECHICAL（RPM）`-转子转速查找向量
`[0, 3000)rpm`（默认）|正单调上增加的矢量

`扭矩参考矢量，tqref（n * m）`- 扭矩参考查找矢量
`[-100,0,100]N * m`（默认）|正单调上增加的矢量

`直流链电压矢量，Vdc (V)`-直流链路电压查找向量
`(300、350)V.`（默认）|正单调上增加的矢量

`d轴电流参考矩阵，id(wMechanical,TqRef,Vdc) (A)`-参考d轴电流值
`0(2、3、2)一种`(默认)|实矩阵

`q轴电流参考矩阵，iq(wMechanical,TqRef,Vdc) (A)`-参考q轴电流值
`0(2、3、2)一种`(默认)|实矩阵

`调制系数`——调制系数
`1`(默认)|正标量

`永磁磁通连杆（WB）`- PM磁链
`0.04白平衡`(默认)|正标量

`D-axis电感(H)`- D轴的电感
`0.00024.`(默认)|正标量

`Q-axis电感(H)`- q轴电感
`0.00029`(默认)|正标量

`定子电阻(欧姆)`-定子电阻
`0.01`(默认)|正标量

`D轴电流比例增益`- d轴比例增益
`1`(默认)|正数

`D轴电流积分增益`- d轴积分增益
`One hundred.`(默认)|正数

`D轴电流防卷增益`- d轴抗缠绕增益
`1`(默认)|正数

`Q轴电流比例增益`- Q轴比例增益
`1`(默认)|正数

`q轴电流积分增益`- q轴积分增益
`One hundred.`(默认)|正数

`q轴电流抗绕组增益`- q轴抗缠绕增益
`1`(默认)|正数

`轴优先化`- 电压限制器的轴优先级
`Q轴`（默认）|`d-axis`|`D-Q等价`

`使零取消`- 前馈零取消
`离开`（默认）|`在`

`启用预控制电压`——预先控制电压
`在`（默认）|`离开`

`机器参数`——机器参数化
`常数参数`（默认）|`基于查找表的参数`

`前轴前对照（H）的D轴电感`-前馈d轴电感
`0.00024.`(默认)|正标量

`前馈预控制q轴电感(H)`- 前馈Q轴电感
`0.00029`(默认)|正标量

`永磁磁通连杆前馈预控制(H)`-前馈磁链
`0.04`(默认)|标量

`d轴电流矢量，id (A)`- D轴电流断点向量
`(-200、0200)一种`(默认)|单调递增向量

`Q轴电流矢量，IQ（A）`- Q轴当前断点向量
`(-200、0200)一种`(默认)|单调递增向量

`Ld矩阵，Ld(id,iq) (H)`- D轴电感查找数据
`0.0002 * 1 (3,3)H`（默认）|正矩阵

`Lq矩阵，Lq(id,iq) (H)`- q轴电感查找数据
`0.0002 * 1 (3,3)H`（默认）|正矩阵

`永磁磁通连杆矩阵，PM(id,iq) (Wb)`—通量联动查找数据
`0.04 * 1 (3,3)白平衡`(默认)|实矩阵

`脉宽调制方法`-脉宽调制方法
`SVM：空间矢量调制`（默认）|`SPWM：正弦PWM`

`抽样方式`- 波浪抽样方法
`自然`（默认）|`不对称`|`对称的`

`开关频率(赫兹)`——转换速率
`1000`(默认)|正整数

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。万博1manbetx