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simulink电机仿真笔记一

  • 开场白
  • 电机模型

开场白

最近有点闲，于是尝试用simulink自带的电气库做一个电机控制仿真模型，将现有的工程代码用S-function嵌入到模型中。由于自己对这些库也不是很熟悉，中间走了很多弯路，网上搜索，找讨论群等等，最后发现最靠谱的方法就是自己摸索，靠谱的指导是一种缘分，得知，我幸！没有，自己活该。从来没有在网上写文章，这是第一篇，目的就是找靠谱的人一起讨论学习，抛砖引玉，如果有幸解答了同在泥潭里挣扎的小白同志们的一些初期疑问，那不甚荣幸！下面进入正题

电机模型

基本参数看help文档就行，这里不啰嗦。拉出电机模型以后先看了下内部，就是基于数学模型的一个模块，然后自己推导了一下(直接贴自己的笔记)

上图是simulink 的Permanent Magnet Synchronous Machine模型内部
1.SPS说是电气转信号，这个部分不懂，也看不了，那位大师有比较好的介绍请求分享一下
2.Electrical model
这个模块其实就是通过输入线电压，计算、变换，最后在旋转坐标系下根据电机方程计算相关的输出信号，下面一步步分解

首先是abc2qd模块，输入是电机模块相连的逆变模块的三相输出（不贴图了)，看这个过程就知道里面包括相电压计算、clark变换、park变换部分。
先计算三相电压

得到通过线电压计算相电压的变换矩阵

然后就是我们熟悉的clark和park

模型是有fcn模块一气呵成的，所以我们就把这些变换矩阵放在一起来保持队形


打开模型的fcn，带入参数，发现不一样！我错了吗！这点计算会出错，这是打击我的自信吗！忽然想起看help时有个park坐标问题

simulink的park坐标和国内的不太一样（和ST的park坐标类似，但是两相静止坐标的β轴还是向上的），于是改为了“Rotor flux position when theta = 0”
这下妥妥的了，保存，然后屁颠屁颠的打开模型！what！！！！
没有丝毫变化，哪里出了问题呢，于是按照默认的ST类似的park变换矩阵带入

把上面步骤重复了一遍，发现和模型中fcn模块的等式一致，至此，我有点懵，如果不能改park坐标你搞这个选项干什么，改个寂寞吗，于是找了几个QQ群，问了一圈，几乎没人理，想起了《影响力》书中说的社会认同现象，我直接@了一个群里级别比较高，前面还在给别人指点问题的牛人！果然读书是有用的，大牛回复了我，我阐述了我的疑问，贴了那些推导过程，然后感慨世上还是好人多，等待大牛解救，结果几个回合之后大牛说是不知道我的问题是什么，╮(╯▽╰)╭，心死，人还是要靠自己，于是我手动改了模型。。。
但是后面发现我错了！（其实一直知道是自己的错，因为simulink的权威影响力肯定不是我这个菜鸟三两下能挑出问题的，只是没有深究原因）。
这个其实在后面引入park计算时候补了90°，把正常坐标下的park变换矩阵经过一个逆时针旋转矩阵，或者把simulik的park变换角度加上90°都可以相互转换

然后是iq,id模块
这个就是dq坐标下的电机方程，没什么好说的，贴一基本的电机宣传坐标系下的方程式

然后是qd2abc
这个就是abc2qd反变换，乘上逆矩阵就出来了

然后是Te，再贴一个基本的电机方程

Hall effect sensor
这个是根据当前的电角度输出三相hall信号，由于很多低成本应用位置传感器都是用三个hall原件采集，所以这里的角度对应信号的定义根据对象电机特性实现。（电控中又hall信号计算角度信息是一个非常重要的部分，角度的处理直接影响整个控制器效果~）
3 mechanical model
这个模块其实也可以上个基本方程的

在we积分为the时候，积分模块初始值这里


除了初始化的tho，还有加了一个PM.thOffest,而在MUX里转子角度输出时候减掉了这个值，这个应该就是用来调整park变换那个90度
但是关于PM这个结构体在哪里呢，我还没有找到，知道的大师请指点迷津~

Measurements
这个就是总线输出，打开看很直观！

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