永磁同步电机的多种控制算法仿真模型

永磁同步电机的控制算法仿真模型： 1. 永磁同步电机的MRAS无传感器矢量控制： 2. 永磁同步电机的SMO无传感器矢量控制（反正切+锁相环）； 3. 永磁同步电机DTC直接转矩控制； 4. 永磁同步电机的有传感器矢量控制； 5. 永磁同步电机的位置控制永磁同步电机的控制算法仿真模型：基于ADRC自抗扰算法的PMSM双闭环转速控制基于RLS的永磁同步电机的参数辨识基于卡尔曼滤波的永磁同步电机无传感器矢量控制_2014a 永磁同步电机DTC直接转矩控制仿真模型永磁同步电机MTPA控制算法仿真模型永磁同步电机的MRAS无传感器矢量控制永磁同步电机的SMO无传感器矢量控制永磁同步电机的磁场定向控制（矢量控制）永磁同步电机的磁链观测永磁同步电机的电流滞环控制永磁同步电机的反歩控制永磁同步电机的高频注入永磁同步电机的模型预测控制永磁同步电机矢量控制+MTPV+MTPA算法（弱磁控制）仿真simulink模型永磁同步电机位置控制 PMSM矢量控制模型

今天咱们来扒一扒永磁同步电机那些有意思的控制算法仿真，特别是Simulink模型里藏着的小秘密。搞过电机控制的都知道，无传感器算法就像玩密室逃脱------总得找点线索才能定位转子位置。先说说MRAS这个老江湖，它的自适应机制贼有意思。

看这段模型里的自适应率代码：

matlab 复制代码

function dtheta = MRAS_adaptation(e_id, e_iq, Ld, Lq)
    gamma = 0.05;  % 这个增益参数比女朋友脾气还难调
    dtheta = gamma * (e_id * (Lq - Ld)*i_q - e_iq * (Lq - Ld)*i_d);
end

这里用电流误差来修正角度估计，Ld和Lq参数要是给不准，整个模型就开始跳机械舞。有个骚操作是把这里的固定gamma改成动态调整，用个PID包裹一下，能让收敛速度快20%。

再说说SMO滑模观测器，这玩意儿自带抗干扰属性。模型里常见这种开关函数：

c 复制代码

// 滑模面计算
float s_alpha = est_i_alpha - meas_i_alpha;
float s_beta = est_i_beta - meas_i_beta;
float H = (s > 0) ? 1 : -1;  // 开关函数

但实测用饱和函数tanh(s/k)代替符号函数，能把高频抖振压得像熨斗烫过一样平。锁相环部分要注意带宽设置，太宽了就跟喝醉似的乱抖，太窄了响应速度又像树懒。

DTC直接转矩控制才是真·暴力美学，不用坐标变换直接硬刚。看这个开关表逻辑：

python 复制代码

torque_status = 1 if (T_ref - T_est) > hysteresis else -1 
# 磁链滞环状态
flux_status = 1 if (Ψ_ref - Ψ_est) > hysteresis else -1
# 查表选择电压矢量
voltage_vector = switching_table[torque_status+1][flux_status+1]

但实测中滞环宽度得跟着转速动态调整，低速时要收窄不然转矩脉动能震得手麻。有个邪道玩法是把开关表换成模糊逻辑，效果意外地好。

ADRC自抗扰控制最近挺火，这个扩张状态观测器代码看着就带感：

matlab 复制代码

function ESO = ADRC_ESO(u, y)
    persistent z1 z2 z3
    beta01 = 100;  % 观测器带宽参数
    beta02 = 300;
    beta03 = 1000;
    e = z1 - y;
    dz1 = z2 - beta01*e;
    dz2 = z3 - beta02*e + 0.5*u;  % 这里的0.5是电机增益
    dz3 = -beta03*e;
    % 更新状态
    z1 = z1 + dz1*Ts;
    z2 = z2 + dz2*Ts;
    z3 = z3 + dz3*Ts;
    ESO = [z1; z2; z3];
end

调参时要把三个beta参数按带宽的1,3,5倍关系设置，能兼顾跟踪速度和抗扰性。注意别让观测器跑得比实际系统快太多，否则数值不稳定分分钟教你做人。

最后说个坑：所有无传感器算法在零速附近都会露怯。这时候得祭出高频注入法，模型里加个20kHz的正弦信号注入，然后像捞针一样从电流响应里提取位置信号。不过要当心PWM开关噪声，滤波器的相位延迟能坑死人。

仿真时建议先把机械时间常数设小点（比如0.1s），能省下大量等待时间。等算法调通了再改回实际参数，毕竟没人想盯着屏幕看十分钟才出一个波形。