无刷直流电机（永磁同步电机）的矢量控制设计 (PMSM)附Simulink仿真

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🔥 内容介绍

在工业自动化、新能源汽车、密度、高效率和良好的调速性能，成为主流驱动电机之一。矢量控制技术通过坐标变换，将三相交流电机的定子电流分解为励磁分量和转矩分量，实现独立控制，使 PMSM 具备类似直流电机的控制特性。深入研究 PMSM 的矢量控制设计，对于提升电机系统性能、拓展应用领域具有重要意义。

一、PMSM 基本原理与数学模型

1.1 电机结构与工作原理

PMSM 主要由定子和转子两部分组成。定子上布置有三相绕组，通入三相交流电时产生旋转磁场；转子由永磁体构成，产生恒定磁场 。定子旋转磁场与转子永磁磁场相互作用，产生电磁转矩，驱动电机旋转。根据永磁体在转子上的布置方式，PMSM 可分为表贴式（SPMSM）和内置式（IPMSM）两种，两者在电磁特性上存在差异，IPMSM 因磁阻转矩的存在具有更高的转矩密度。

1.2 数学模型建立

在三相静止坐标系（abc 坐标系）下，PMSM 的电压方程、磁链方程和转矩方程较为复杂。通过坐标变换，将三相变量转换到两相旋转坐标系（dq 坐标系）下，可简化模型 。在 dq 坐标系下，PMSM 的电压方程为：

二、矢量控制基本原理与策略

2.1 矢量控制基本思想

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