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永磁同步电机(PMSM)的磁场定向控制结构。磁场定向控制(FOC)是一种高性能的交流电机控制策略，它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，转子的速度和位置是已知的，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._裁判为参考电磁转矩。
一世和V.是否有定子电流、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.为转子电角度。
G是一个门脉冲，下标H和L.，表示高和低，以及下标一种那B.,C表示三个定子绕组。

您可以选择实现速度或扭矩控制与控制方式范围。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

控制结构采用单采样率实现。

港口

输入

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`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

测量的定子相电流，用A表示。

数据类型:单|双

`wSens`——转子速度
标量

测量转子的机械角速度，单位为rad/s。

数据类型:单|双

`thSens`——转子角
标量

测量转子的机械角度，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

决定附加电源转换器开关行为的六种脉冲波形。

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。

`额定直流链路电压(V)`- 额定直流电压
`300V.`(默认)|正数

电源的标称直流链路电压。

`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。

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

电压阈值激活电源逆变器。

`基本采样时间(s)`-块样本时间
`5E-6`(默认)|正数

块的基本采样时间。

`控制采样时间`-控制样本时间
`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控制器的积分增益
`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控制器的抗上环增益。

`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`

选择当前引用策略。

`机械速度矢量，WMECHICAL（RPM）`-转子速度查找矢量
`[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。

`直流链路电压矢量，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

:查找表中用于确定当前参考值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

直接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

正交轴当前参考查找数据。

`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

此参数仅在以下情况下可见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通量联动
`0.04白平衡`(默认)|正标量

永磁体磁链峰值。

`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

比例增益的PI控制器用于直轴电流控制。

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

PI控制器的积分器增益用于直轴电流控制。

`D轴电流防卷增益`- d轴反绕线增益
`1`(默认)|正数

PI控制器的抗绕线增益用于直轴电流控制。

`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

PI控制器的积分器增益用于交轴电流控制。

`q轴电流抗绕线增益`- q轴反收振增益
`1`(默认)|正数

用于交轴电流控制的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`

区分优先级或保持两者之间的比例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消除。

`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

用于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

用于前馈预控制的交轴电感。

`前馈预控制的永磁磁链(H)`-前馈通量链接
`0.04`(默认)|标量

用于前馈预控制的永磁磁链。

`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矢量。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 * one (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 * one (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）。

`永磁磁链矩阵，PM(id,iq) (Wb)`—通量链接查找数据
`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。第61卷第4期，2014年，1679-1691页。

Carpiuc, S.和C. Lazar。“基于永磁同步电机的汽车牵引驱动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.， Zhong L.， M. F. Rahman。改进的内置永磁同步电机驱动轨迹控制扩展了操作极限电工电子工程学报。2003年第22卷第1期，第49页。

杨南，罗刚，刘伟，王凯。《电动汽车内部永磁同步电机控制用查表法》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。金宝app

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

额定直流链路电压(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

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

基本采样时间(s)-块样本时间5E-6(默认)|正数

控制采样时间-控制样本时间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控制器的积分增益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）-转子速度查找矢量[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

直流链路电压矢量，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通量联动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轴反绕线增益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轴电流抗绕线增益- q轴反收振增益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

前馈预控制的永磁磁链(H)-前馈通量链接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 * one (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 * one (3,3)H（默认）|正矩阵

永磁磁链矩阵，PM(id,iq) (Wb)—通量链接查找数据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。金宝app

也可以看看

块

话题

Simscape电子文档

金宝app

用Simulink加速电源转换控制设计的10种方法金宝app

`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`

`额定直流链路电压(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

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

`基本采样时间(s)`-块样本时间
`5E-6`(默认)|正数

`控制采样时间`-控制样本时间
`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控制器的积分增益
`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）`-转子速度查找矢量
`[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

`直流链路电压矢量，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通量联动
`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轴反绕线增益
`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轴电流抗绕线增益`- q轴反收振增益
`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

`前馈预控制的永磁磁链(H)`-前馈通量链接
`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 * one (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 * one (3,3)H`（默认）|正矩阵

`永磁磁链矩阵，PM(id,iq) (Wb)`—通量链接查找数据
`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。金宝app