永磁同步电机无刷电机matlab simulink仿真

永磁同步电机(PMSM)的磁场定向控制(Field-Oriented Control, FOC)是一种高性能的控制策略，能够实现类似于直流电机的控制性能。

1. FOC基本原理

FOC的核心思想是将三相交流量通过坐标变换转换为两相直流量的控制，主要步骤包括：

• Clark变换(3相静止到2相静止)
• Park变换(2相静止到2相同步旋转)
• 电流环控制
• 反Park变换
• 空间矢量调制(SVPWM) 2.1 系统整体结构 典型的PMSM FOC控制系统Simulink模型包含以下主要部分：
• PMSM电机模型
• 坐标变换模块
• 电流环PI控制器
• 速度环PI控制器
• SVPWM生成模块
• 逆变器模型 2.2 详细实现 对于电力电子仿真模型而言，由主电路模型（电子器件）和控制模型（根据主电路状态生成对应控制信号）组成。本次模型所用到的主电路模型在Simulink模型库的位置如下图所示： Simscape（物理模型仿真模块组）->Electrical(电力)->Specialized Power Systems(专业电力系统)
• 

2.2.1永磁同步电机模型

选择永磁电机，并设置相关参数：

2.2.2三相桥臂搭建

可以使用模型库中现成的三相桥臂：Two-Level Converter

也可以通过模型库中的：Mosfet搭建三相桥臂，为了更加直观了解三相桥臂组成，本文采用Mosfet器件三相桥臂搭建：

2.2.3 获取电机运行参数

通过Bus Selector模块选择需要的电机运行信息（电流、转子机械角度等）为后续控制提供相关电气信息。

2.2.4 相关变换：

Clark变换计算公式及实现：

通过Fcn模块实现：

2.2.5 Park变换公式及实现：

2.2.6 反Park变换公式及实现：

2.2.7 SVPWM调制实现：

通过matlab Function模块实现：

function [Bridge1,Bridge2,Bridge3,sector] = Duty_Caculation(Valfa,Vblfa,Udc,Tprd)

%#codegen %变量初始化 sector=0; Bridge1=0; Bridge2=0; Bridge3=0; %根据式计算 Vref1=Vblfa; Vref2=sqrt(3)/2*Valfa-1/2*Vblfa; Vref3=-sqrt(3)/2*Valfa-1/2*Vblfa; %=============扇区选择==================% if(Vref1>0)  sector=1; end if(Vref2>0)  sector=sector+2; end if(Vref3>0)  sector=sector+4; end %=============X、Y、Z 中间变量计算==================% X=sqrt(3)*Tprd*Vblfa/Udc; Y=(sqrt(3)*Tprd*(sqrt(3)*Valfa/2+Vblfa/2))/Udc; Z=(sqrt(3)*Tprd*(-sqrt(3)*Valfa/2+Vblfa/2))/Udc; %=============根据扇区分配中间变量==================% switch(sector)  case 1  T1=-Z; T2=X;  case 2  T1=Z;T2=Y;  case 3  T1=X;T2=-Y;  case 4  T1=-X;T2=Z;  case 5 T1=-Y;T2=-Z; otherwise T1=Y;T2=-X; end %过调制处理 if T1+T2>Tprd T1=T1*Tprd/(T1+T2);  T2=T2*Tprd/(T1+T2); else  T1=T1;  T2=T2; end ta=(Tprd-(T1+T2))/4; tb=ta+T1/2; tc=tb+T2/2; %=============占空比分配==================% switch(sector)  case 1  Bridge1=ta;  Bridge2=tb;  Bridge3=tc; case 2  Bridge1=tb;  Bridge2=ta;  Bridge3=tc; case 3  Bridge1=tc;  Bridge2=ta;  Bridge3=tb; case 4  Bridge1=tc;  Bridge2=tb;  Bridge3=ta; case 5  Bridge1=tb;  Bridge2=tc;  Bridge3=ta;  case 6  Bridge1=ta;  Bridge2=tc;  Bridge3=tb; end end

2.2.8 驱动信号产生：

通过Repeating Sequence模块生成三角波，生成的三角波与SVPWM生成的调制信号进行比较生成脉冲驱动信号：

3. 运行情况

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