基于SVPWM矢量控制的无速度传感器电机控制系统simulink建模与仿真

简介: 本课题基于SVPWM矢量控制,构建无速度传感器电机控制系统Simulink模型,涵盖电机、SVPWM模块及矢量控制器。通过电流闭环反馈实现精确磁场定向和转矩控制,利用SVPWM生成高精度调制波形,适用于永磁同步电机(PMSM)。系统无需物理速度传感器,通过电压和电流反馈估计电机速度,广泛应用于电动车驱动、工业自动化等领域。模型版本:MATLAB2022a。

1.课题概述
基于SVPWM矢量控制的无速度传感器电机控制系统simulink建模与仿真,包括电机,SVPWM模块,矢量控制器模块等。

2.系统仿真结果

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3.核心程序与模型
版本:MATLAB2022a

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4.系统原理简介
基于空间电压矢量控制(Space Vector PWM,SVPWM)的无速度传感器电机控制系统,特别是应用于交流感应电机(如永磁同步电机,PMSM)中,是一种先进的控制策略。它不需要物理速度传感器,而是通过电机的电压和电流反馈信息来估计电机速度,从而实现精确的磁场定向和转矩控制。

基本原理
坐标变换:首先,采用克拉克-克拉克夫(Clarke-Kalke)变换,将三相定子绕组电流分解为d轴(励磁通量)和q轴(转矩量)电流(id和iq),这两个轴与电机的磁场和转矩直接相关。
磁场定向:通过调节id和iq使d轴电流跟踪参考值,使转子磁场与定子磁场保持一致,从而实现最大转矩控制。q轴电流iq控制电机的电磁转矩。

SVPWM脉宽调制:基于d-q轴电流指令,生成逆变器的开关模式,使得逆变器输出的合成电压空间矢量近似于期望的电压矢量。通过在逆变器的六个基本电压矢量(两个非零矢量和四个开关矢量)间切换,形成近似的正弦波形输出。
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   无速度传感器的SVPWM矢量控制策略,通过电流闭环反馈实现精确的磁场定向和转矩控制,同时利用SVPWM生成高精度的调制波形,从而在没有物理速度传感器的情况下达到高性能的电机控制。该技术广泛应用于电动车驱动、工业自动化、航空航天、精密制造等多个领域。
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