pmsm matlab模型,Simulink中PMSM模型的改进在电机控制仿真中的工程应用

引言本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/233863.htm

近年来，随着电力电子技术和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor，PMSM)日益受到关注。目前，对于永磁同步电机的建模和仿真研究大多集中在控制算法上，这主要得利于Matlab Simulink库提供封装好的PMSM模块。但是，由于系统集成的PMSM模块的先天不足，不能满足贴近实际工况的仿真要求，如电机参数不可在线修改，反而给研究带来不便。

本文首先分析指出SIMULINK中集成PMSM模块的不足，然后在建立PMSM数学模型的基础上给出一种改进方法。根据某台电机的实际参数自定义PMSM模型，然后将其应用在变参数的系统中,并在实际电机台架进行测试，验证仿真模型及控制算法的准确性。

Matlab中电机模型修改方法

Simulink库中封装的电机模型在设定参数时，一般是在仿真开始前通过双击模块后弹出静态对话框进行设置。但是，在对时变系统进行动态仿真，研究变参数模型的时候，模块的参数需要根据仿真环境的要求进行动态变化，这是无法通过设置静态框实现的。从尽量贴近实际工程应用的角度考虑，建立变参数的电机模型非常有必要。基于对Simulink中集成PMSM模块不足的分析，本文提出改进方式，根据实际需求对库文件电机模型做修改，再重新封装，导入系统中实现仿真。

打开SimPowerSystems工具箱集成的PMSM仿真模块，鼠标右击并选择“Look Under Mask”命令，将出现其内部结构。模型中包含4个block块，需要修改的两个为Electrical model(电气模型)和Mechanical model(机械模型)。由于系统封装过的PMSM组件处于锁定状态，不允许用户对其直接修改，只能修改库文件[5]。一般的操作步骤为：

1)解锁。选中模块右击，在Link options中选择Go to Library block，然后在打开的库模型中选择Edit/unlock library完成解锁。

2)修改。找到需要修改的模块，替换成信号端、Fcn函数等。

3)更新。返回仿真界面，点击菜单Edit/Update diagram，更新修改的库模型到仿真中。

图1给出了引出温度temp前后的PMSM封装对比。仿真时temp外部引脚可接上常量，变量，或者用S-Function写的含参变量的任意信号，模仿具体工况下的温度动态变化，修改过的PMSM模型内部结构见图2。

图3所示的电气模型内部结构中，电阻和磁链随温度变化而变。交、直轴电感随电流变化而变，其对应关系由电机的实测电感参数确立，在本文下一部分将举例说明。

该法是对原PMSM模型的重新封装，方便快捷，适用于其他任何参数。不过，由于对库文件做了改动，当仿真文件移动到别的环境下时，需将库文件一起拷贝，降低了移植性。

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