基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制系统设计

4 仿真分析
在MATLAB／simulink下所建立的该矢量控制系统的仿真模型如图5所示。该系统采用双闭环控制，外环为速度环，内环为电流环。仿真参数是：PMSM额定电压为380 V，频率为50 Hz，极对数p=2，Rs=2．85，纵轴和横轴电感Ld=Lq=2．21mH，转子磁通ψf=0．175Wb，三角载波周期T=0．0002s，幅值取T／2。直流侧电压Ud=310 V，转速给定初始值为500 rad／s。

本实验的目的是观察电机各输出量随转矩指令值变化的动，静态响应。实验中，在给定参考转速n=500rad／s的情况下，分别按转矩TL=0进行仿真，再按0～0．2s转矩从TL=2 N·m突变到TL=10N·m的动态仿真。仿真实验所得到的电流、转速和转矩波形如图6所示。

其中图6(a)是空载运行时的仿真结果，其稳态电流、转矩为0；图6(b)是电机以最大转矩启动时的仿真结果，由图可见，定子有短暂的冲击电流，但稳态电流波形较好，速度跟随也较快。综上所述可见，本实验具有转矩脉动小、电流波形好、系统响应迅速等优点。

5 结束语
本文对永磁同步电机矢量控制的基本原理及SVPWM调制方式进行了分析，并采用Matlab／simulink建立了该矢量控制系统的仿真模型，而且通过实验进行了验证。仿真和实验结果表明，该控制系统具有动、静态性能好，输出电流正弦度高等优点，可为分析和设计PMSM控制系统提供有效的手段和工具，也为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。