【正文】 2021 【 12】 Pillay． P、 Krishnan． R， Modeling、 simulation and analysis of perⅢ anent— mag motor drives， IEEE Transactions on Industry 35 Applications v01． 25 no． 2 pp． 265— 73， 1989， 【 13】 劉金琨，先進(jìn) PID 控制及其 MIATLAB 仿真，電子工業(yè)出版社， 2021 【 14】 陶永華．新型 PID 控制及其應(yīng)用【 M]．機(jī)械工業(yè)出版社出版， 2021 【 15】 Utkin VI． Variable structure systems with sliding modes[J】． IEEE Trans． On AC， 1977， 22(2)： 212— 222 【 16】 高景德，王祥珩，李發(fā)海．交流電機(jī)及其系統(tǒng)的分析【 M]．清華大學(xué)出版社 1993 【 17】 胡崇岳．現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù) [M]．機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 【 18】 馬志源．電力拖動控制系統(tǒng) [M]．科學(xué)出版社， 2021 【 19】 S． R． Bowes， Y． S． Lai． The relationship between space— vector modulation and regularsampled PWM[J】． IEEE Transactions on Industrial Electronics， 1 997， 44(5)： 670679． 【 20】 楊貴杰．空間矢量脈寬調(diào)制方法的研究 [J]．中國電機(jī)工程學(xué)報． 2021， 21(5)： 79— 83 【 21】 李穎，朱伯立，張威． Simulink 動態(tài)系統(tǒng)建模與仿真基礎(chǔ) [M]．西安電子科技大學(xué)出版社， 2021 【 22】 張春喜，廖文建，王佳子．異步電機(jī) SVPWM 矢量控制仿真分析[J]．電機(jī)與控制學(xué)報． 2021， 12(2)： 160163 【 23】 康現(xiàn)偉，于克訓(xùn)，劉志華．空間矢量脈寬調(diào)制仿真及其諧波分析[J]．電氣傳動自動化． 2021， 27(1)： 1l 一 13 【 24】 陳先鋒，舒志兵，趙英凱．基于矢量控制 的 PMSM 位置伺服系統(tǒng) 36 電流滯環(huán)控制仿真分析 [J]．電氣傳動． 2021， 36(6)： 19 【 25】 Guney I， Oguz Y Serteller E， Dynamic behaviour model of permanent mag synchronous motor fed by PWM Inverter and fuzzy logic controller for stator phase current ， flux and torque control of PMSM[C】， IEMDC 200 1： 479— 485 【 26】 Kuang— Yao Cheng， Ying— Yu Tzou． Fuzzy optimization techniques applied to the design of adigital PMSM servo drive【 J]， IEEE Transactions on Power Electronics， 2021， 1 9(4)： 1 085— 1 099 。 2．采樣時間 T 的長短決定電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場接近圓形的程度， T 越小，越逼 33 近圓形，但 T 的大小和所用功率器件允許開關(guān)頻率有關(guān)。在深入分析研究了永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)特點、數(shù)學(xué)模型和矢量控制原理基礎(chǔ)上，作出了基于 MATLAB／ SIMULINK 的永磁同步電機(jī)雙閉環(huán)矢量控制仿真實現(xiàn)，變頻部分是采用空間電壓矢量脈寬調(diào)制PWM(SVPWM)方法。 仿真結(jié)果 在調(diào)整好參數(shù)后，永磁同步電機(jī)仿真系統(tǒng)電流、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速響應(yīng)見圖 3—9。被控電機(jī)的參數(shù)與其控 制性能關(guān)系不大，所以具有一定通用性。 參數(shù)調(diào)節(jié) 總結(jié)如下： 1)比例系數(shù) Kp 作用在于加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度。速 度環(huán)反饋包含轉(zhuǎn)子速度的反饋。 圖 35 開關(guān)作用時間 27 ： 雙閉環(huán)仿真系統(tǒng)的建立和控制器參數(shù)調(diào)整 雙閉環(huán)仿真系統(tǒng)的建立 依據(jù)前述為永磁同步電機(jī)系統(tǒng)仿真所建立的各個模塊的輸入輸出關(guān)系，可以根據(jù)雙環(huán)矢量控制的原理構(gòu)建系統(tǒng)的仿真模型。定義 a， b， c， N四個量，其中 P代表扇區(qū)號，當(dāng) B0＞ 0時， a=1，否則 a=0；當(dāng) B1＞ 0時 b=1，否則為 b=0；當(dāng) B2＞ 0時， c=1，否則為 c= N=a+2b+4c.由此就可以得出扇區(qū)號判斷的仿真圖 34： （ 37） （ 38） （ 39） 23 計算 X,Y,Z， T1 和 T2，以及其仿真實現(xiàn) 由 推導(dǎo)可得 ： ( )( )3332332DCDCDCTXUUTY U UUTZ U UUbbaba==+= 對于不同扇區(qū)中的 T1， T2 按下表取值，為了保證正確還要對 T1， T2 進(jìn)行 飽 和判斷： T1+T2＞ T 時， T1=T*T1/(T1+T2) ,T2=T*T2/(T1+T2)。 [18][24] 22 空間矢量 PWM 發(fā)生模塊的建立 在建立了電 機(jī)的仿真模型之后，我們還需要一些相關(guān)的運算模塊來建立仿真 系統(tǒng)。 上述方法可推廣到其它 5個扇區(qū) 圖 33 電壓合成矢量在第Ⅲ扇區(qū)分解圖 （ 32） （ 33） 20 可以推導(dǎo)出 三 相逆變器輸出地線電壓矢量 與開關(guān)狀態(tài) a,b,c的關(guān)系為： 1 1 00 1 11 0 1ABB C D CCAUaU U bUc驏 驏 驏鼢 ?瓏 ?鼢 ?瓏 ?鼢 ?瓏 ?鼢 ?瓏 ?=鼢 ?瓏 ?鼢 ?瓏 ?鼢 ?瓏 ?鼢 ?鼢 ?瓏 ?桫 桫 桫 三相逆變器輸出地相電壓矢量與開關(guān)狀態(tài)的 a,b,c 的關(guān)系如下所示： 2 1 111 2 131 1 2AOB O D CCOUaU U bUc驏 驏 驏鼢 ?瓏 ?鼢 ?瓏 ?鼢 ?瓏 ?鼢 ?瓏 ?= 鼢 ?瓏 ?鼢 ?瓏 ?鼢 ?瓏 ?鼢 ?鼢 ?瓏 ?桫 桫 桫 根據(jù)以上兩式 可得 下表 31： 根據(jù)三相坐標(biāo)系向兩相坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的公式，可以確定各基本矢量在 α — β 坐標(biāo)系下所對應(yīng)的分量 如（ 35）所示 ： 1 1 / 2 1 / 223 0 3 / 2 3 / 2AOBOCOUUUUUab輊輊 犏輊 犏 犏犏 = 犏 犏犏犏 犏犏臌 臌 犏臌 （ 34） （ 35） 表 31 開關(guān)狀態(tài)和相電壓和線電壓的關(guān)系 （ 36） 表 32 開關(guān)狀態(tài)與相電壓在（αβ）坐標(biāo)系中分量的關(guān)系 21 根據(jù)表 32所得數(shù)據(jù)，我們可以用空間電壓矢量來表示逆變器三相輸出電壓的各種狀態(tài)， 逆變器輸出地 8個基本電壓矢量組成一個六邊形，將整個 空間劃分為六個區(qū)域，其中有兩個位于原點的零矢量，六個不同方向的電壓空間矢量，它們周期性地順序出現(xiàn)，相鄰兩個矢量之間相差 60176。每次切換開 關(guān)狀態(tài)時，只切換一個功率開關(guān)器件，以減少開關(guān)損耗。231。231。176。當(dāng)同一橋臂的 上 IGBT 處于導(dǎo)通時，下一 IGBT 處于關(guān)閉狀態(tài)。在 SIMULINK 中己經(jīng)提供了一個永磁同步電機(jī)的仿真模塊，它封裝了電機(jī)的主要電壓方程和機(jī)械方程。它支持連續(xù)、離散或兩者混合的線性和非線性系統(tǒng)，也支持具有多種采樣速率的多速率系統(tǒng)。由于這些直流給定量在物理上是不存在的，是虛構(gòu)的，因此，還必須再經(jīng)過坐標(biāo)的逆變換過程，從旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系回到靜止坐標(biāo)系，把上述的直流給定量變換成實際的交流給定量，在三相定子坐標(biāo)系上對交流量進(jìn)行控制，使其實際值等于給定值。 本控制系統(tǒng)采用的是令 id=0，此時轉(zhuǎn)矩和 iq 成線性關(guān)系，只要控制 iq 即可達(dá)到對轉(zhuǎn)矩的控制，其矢量控制 仿真 結(jié)構(gòu) 圖如下 ： 矢量控制的目的是為了改善轉(zhuǎn)矩 控制性能，而最終實施仍然是落實到對定圖 24 矢量控制同步電機(jī)結(jié)構(gòu)圖 15 子電流 (交流量 )的控制上。該控制方法具有開關(guān)損耗小、電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動低、電流波形畸變小、直流電壓利（ 27） 14 用率提高的優(yōu)點 。 經(jīng)典的 SPWM控制目的是使逆變器的輸出電壓盡量接近正弦波，而電流波形會受到負(fù)載電路參數(shù)的影響，并且電壓利用率較低。 13 同步電機(jī) 的矢量控制 電壓空間矢量 PWM 技術(shù) 三相電動機(jī)由三相對稱正弦交流電源供電時 ( 2 )()it ititmmmdeu j e edtw wpwf w f w f += = = 該式說明，當(dāng)磁鏈幅 值一定時 ,U 的大小 ω 與成正比，或