永磁同步电机MTPA控制策略及matlab仿真

永磁同步电机MTPA控制策略及matlab仿真

目录

 

一、目的

二、主体框架

三、转PI速PI

四、电流PI

五、MPTA环节

六、仿真结果

七、附加问题

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一、目的

1、给自己写一份学习笔记

2、自己对MTPA控制中感到困惑的点的说明

 

二、主体框架

内置式永磁同步电机，那么就有Ld != Lq，

对于表贴式Ld=Lq,id等于0时，就是MPTA控制了（从转矩方程分析）。

所以表贴式一般用id等于0控制，内置式更适合用mpta控制。

我是在双PI控制的基础上加入MPTA控制的，如下图一

图一

图二 加入MPTA后

 

三、转PI速PI

图三 转速PI

PI参数自己试凑了一些

图四 PI参数

 

四、电流PI

图五

 

电流PI参数

Id和Iq的PI环节是一样的

后面环节SVPWM，坐标变换等不具体展开

 

PMSM电机参数

五、MPTA环节

原理：参考文献 《电动汽车用 IPMSM 矢量控制策略研究》郑 飞

以上是文献的原文内容，但是我感觉其中有几个错误之处。第一个是图中红色底纹的部分，id不应该全部提出来；第二个是id*的公式，在其他文献上找到的是下面这个：

另附网上找的一篇公式的详细推导：.html

有了以上的公式，就可以搭建MPTA了，可以用模块，这里为了更快采用了M函数。

外部：

内部：用M函数写的代码如下

function [iq,id] = fcn(Te,Pn,flux,Ld,Lq)% id、iq是电流环的给定，也就是MTPA的输出，无法用星号表示% 第一步 计算iq
num1 = 8*Te*flux/(3*Pn);
num2 = flux^2-4*(Ld-Lq)^2;
num4 = num1^2-4*num2*((0.5*num1/flux)^2-flux^2);
iq = (num1+sqrt(num4))/(2*num2);%第二步 计算id
num3 = flux*0.5/(Lq-Ld);
num5 = 0.25*flux^2/(Ld-Lq)^2+iq^2;
id = num3-sqrt(num5);% num = flux^2+4*(Ld-Lq)^2*iq^2;
% id = (-flux+sqrt(num))/(2*(Ld-Lq));
end

 

六、仿真结果

MPTA

 

id=0

转速和转矩曲线

 

电流曲线

仿真对比：从电流曲线上看，带动同样的20N转矩，电流幅值MPTA是比id=0更小一些的。 

 

七、附加问题

带动较大的转矩时转速和转矩出现波动，在MPTA和Id=0时都存在。

这也是我还没想明白的问题，希望看到的大佬有知道的可以指导一下。

MPTA

 

id=0

 

 参考文献：《现代永磁同步电机控制原理及MATLAB仿真》袁雷

《电动汽车用 IPMSM 矢量控制策略研究》郑 飞

《车用永磁同步电机最大转矩电流比控制研究》李  强

《永磁同步电机MTPA弱磁控制方法研究》孙旭霞

《永磁同步电机最大转矩电流比控制》徐佳园

CSDN博主 ： 沉沙丶