目錄

1.課題概述

2.系統(tǒng)仿真結(jié)果

3.核心程序與模型

4.系統(tǒng)原理簡(jiǎn)介

4.1 PMSM數(shù)學(xué)模型

4.2 雙PI控制器設(shè)計(jì)

4.3 擴(kuò)展卡爾曼濾波器(EKF)

4.4?控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

5.完整工程文件

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1.課題概述

? ? ? ?基于雙PI+EKF擴(kuò)展卡爾曼濾波的PMSM速度控制simulink建模與仿真。對(duì)比基于雙PI的擴(kuò)展卡爾曼濾波的PMSM速度控制系統(tǒng)。對(duì)比其電機(jī)轉(zhuǎn)速的收斂性。

2.系統(tǒng)仿真結(jié)果

（完整程序運(yùn)行后無(wú)水印）

對(duì)比結(jié)果如下圖所示：

3.核心程序與模型

版本：MATLAB2022a

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4.系統(tǒng)原理簡(jiǎn)介

? ? ? ?PMSM因其高效率、高功率密度和良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。然而，由于電機(jī)參數(shù)的變化、負(fù)載擾動(dòng)等因素，實(shí)現(xiàn)精確的速度控制是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

4.1 PMSM數(shù)學(xué)模型

? ? ? ?首先，我們建立PMSM的數(shù)學(xué)模型。在d-q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，PMSM的電壓方程可以表示為:

4.2 雙PI控制器設(shè)計(jì)

? ? ? 為了控制PMSM的速度，我們可以設(shè)計(jì)兩個(gè)PI控制器分別控制d軸和q軸電流。假設(shè)期望的速度為ωref?，則期望的q軸電流為:

4.3 擴(kuò)展卡爾曼濾波器(EKF)

? ? ? ? 擴(kuò)展卡爾曼濾波器是一種非線性狀態(tài)估計(jì)器，它可以用來(lái)估計(jì)PMSM的狀態(tài)變量，例如轉(zhuǎn)子位置θ和轉(zhuǎn)速ω。EKF的基本步驟包括預(yù)測(cè)和更新階段。

4.4?控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

電流控制環(huán)路由兩個(gè)PI控制器組成，它們分別控制d軸和q軸電流。控制器輸出的電壓參考值為:

速度控制環(huán)路同樣采用PI控制器，其輸出作為q軸電流參考值:

? ? ? ?基于雙PI控制器與擴(kuò)展卡爾曼濾波器的PMSM速度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理。通過(guò)合理選擇控制器參數(shù)和濾波器參數(shù)，可以顯著提高PMSM的速度控制性能。此外，EKF的加入有助于提高系統(tǒng)的魯棒性和準(zhǔn)確性，即使在存在參數(shù)不確定性和外部干擾的情況下也能保持良好的控制效果。

5.完整工程文件

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