01--全局

首先看看搭建完成后的模型

 根据PMSM的转矩方程，转矩主要跟q轴电流有关，如果是面装式PMSM，那么Lsd=Lsq,转矩只跟q轴电流相关，如果是插入式PMSM的话，Lsd!=Lsq,但是此时我们可以令d轴电流为0来控制扭矩，这样更方便控制，模型就是基于这一原理进行搭建。

可以看到在转速闭环控制中，请求转速为850转，如下图

 扭矩请求非常平滑，所以转速起来后不会有明显的波动。

02--选择Simulink库自带的PMSM模型

首先在simulink库中选择直流电源DC Voltage Source,参数我们设置311V，选择Universal Bridge和PMSM电机，参数按如下设置。

 

 

 这个设置并不唯一，往往是根据你的电机硬件参数（如电感，极对数，电阻，磁链等等）进行匹配，我这里就按这么设置。

这里的m输出是一个bus信号，根据设置的相数（3相或5相）的不同，输出也不同，我们这里选择3相。然后做一个定子信息的子系统，把我们需要的信号拉出来。

 

Stator_info内部：

 

 信号依次为三相的采集电流Ia,Ib,Ic，转子的转速、转子角度、转矩，以及d轴q轴电流电压。

03--Clark变换

 根据采集的三相电流进行Clark变换，由三相变2相，内部模型如下：

理论依据，网上很多，我随便找一个贴下：

三相电压或电流矢量合成，以电流为例，设Ia、Ib、Ic为三相平衡正弦电流，幅值为Im，则可以表示为：

 

 根据欧拉公式：

 

由上式可知，三相合成矢量是一个角速度为w的旋转矢量，且幅值是合成前相幅值的1.5倍；即两相坐标系下相幅值是三相坐标系下相幅值的1.5倍 

三相变换两相公式，即Clark变换（若为等幅值变换，k=2/3）：

 04--Park变换

由三相变两相坐标系，虽然结构更简单了，但是电流还是都是动态变化的，不好控制，为了跟直流一样的控制，我们引入Park变换，选择同步坐标系dq轴，这样的坐标系对于转子来说相对静止，那么电流的控制就跟直流一样好控了。内部模型如下：

 两相静止坐标系变换两相旋转坐标系公式，即Park变换：

 05--求dq轴电压

在这里我们在求电压过程中，依然是根据PMSM中最重要的公式，电压方程

在这里我们进行简化，引入转速环和电流环，转速差及电流差用PI进行调节。 

 转速环：

 参数设置：

 电流环：

 参数设置：

 

 PI调节器内部：

 06--反Park变换

电压由dq轴到αβ的过程：

 下图中Pn是极对数

 07--SVPWM

该节内容的理论可以参考之前发布的SVPWM控制策略需求https://blog.csdn.net/BlueBachke/article/details/129834965

 

 0701--扇区计算

 0702--作用时间的3个值XYZ

 0703--相邻扇区的作用时长（非0矢量）

 0704--三相桥臂的作用时长

0705--占空比输出

 

 

 

 08--模型设置和调试

 求解器设置

 数据设置，

 如果扭矩按如下设置，初始值为0，在0.2s时突变为10N，波形如下：

转速

采集电流

 可以看到在0.2s处时，转速有个波动，电流从0N到10N时的表现等都是是因为扭矩请求不够平滑，突变造成的冲击，如果把扭矩请求改为平滑请求，如下设置：

 再进行仿真可得

 转速

电流

 

 转矩及位置

 此时的过渡非常平顺。

最后，附上该模型马鞍皮

 如需要该模型，可在下载中进行下载，若有不对之处，欢迎各位批评指正！