文章目录
1、搭建模型
2、运行仿真
3、分析结果
永磁同步电机控制笔记：clark变换park变换示意图中提到，在dq坐标系中，实现了对永磁同步电机的转矩电流和励磁电流解耦控制，也就是说，控制d轴电流就是控制磁场强弱，控制q轴电流就是控制转矩大小。

1、搭建模型
直接控制d轴q轴电流较为麻烦，出现问题不易分析，而相比较控制电流，控制电压复杂度大大降低。根据经验，增大电压，电流会增大，减小电压，电流会减小。所以，先将控制dq轴电流简化为控制dq轴电压的问题。

park逆变换能够实现dq坐标系到αβ坐标系的转换，而得到αβ轴电压之后，使用空间矢量调制技术便能获得3相逆变电桥的开关时序。

相关模块在simulink模块库中均可找到。

搭建模型如上图，其中park逆变换模块使用dq0 to Alpha-Beta-Zero模块，设置参数wt = 0时，坐标系与A轴对齐，设置电机参数，当theta为0时电机转子磁通与A轴方向一致。wt端口传入电角度，因为该电机极对数为4，所以，电角度以机械角度的4倍旋转。因为电机额定电压为300V，设置电源为300V。dq电压以常量方式给定。SVPWM Generator (2-Level)模块设置为αβ输入模式，该模块根据αβ值计算合成矢量幅度和角度，要求α2+β2<= 1.α2+β2= 1时，调制比最大。

2、运行仿真
运行结果如图

其中，wm是电机速度，rad/s，Theta是电机转子角度，Te是输出转矩，可见，这种控制方法电机转矩，转速波动极大。

引出dq轴电流，可见dq轴电流波动极大，而且给定d轴电压为0时，d轴电流并不为0。

3、分析结果

分析永磁同步电机dq轴电压方程：

u_d = R_si_d + L_dpi_d + e_d
u_q = R_si_q + L_qpi_q + e_q

e_d = - ω_rL_qi_q
e_q = ω_rL_di_d + ω_rΦ_f

其中p为微分算子，ed为d轴反电动势，eq为q轴反电动势。
可以看出，电压不仅和电流相关，同时和速度相关，另一方面ud不仅仅由id决定，ud还受iq影响，同理，uq受id影响，所以，坐标变换并没有实现dq轴电流完全解耦。

永磁同步电机的转矩

Te = 3/2pn(Φfiq + (Ld - Lq)idiq)

模型中选用的表贴式永磁同步电机理论上Ld = Lq，所以转矩和iq相关。因为通过控制uduq无法有效的控制iq，所以通过控制dq轴电压无法有效控制永磁同步电机转矩。

想要有效的控制永磁同步电机的转矩，需要对dq轴电流进行控制。

下一篇文章将实现dq轴电流闭环控制。

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