0.5Gain2Add210.5T1Gain1Add12-K-T23GainTsAdd图3-6 计算ta，tb，tc
N13tb1Tcm1MultiportSwitch2ta2Tcm2MultiportSwitch14tc3Tcm3MultiportSwitch2图3-6 计算Tcm1，Tcm2，Tcm3
PWM波形
22
3tc2tb1ta
（四）生成计算得到的Tcm1，Tcm2，Tcm3值与等腰三角形进行比较，就可以生成对称空间矢量PWM波形PWMl、PWM3、PWM5。将生成的PWM1、PWM3、PWM5进行非运算就可以生成PWM2、PWM4和PWM6[21]。模型如图3-5所示。
ScopeRepeatingSequence11Tcm1AddRelay3NOTdoubleScope1Scope2LogicalData Type ConversionOperator2Tcm2Add1Relay1NOTdouble1PWMLogicalData Type Conversion1Operator13Tcm3Add2Relay2NOTdoubleLogicalData Type Conversion2Operator3
图3-7 生成PWM波模型
3.5 本章小结
本章分析了SVPWM的概念及相关的原理，并通过分析计算了其中的四个模块分别为（扇区选择，基本矢量作用时间的计算，开关作用时间的计算，生成PWM波模块等）来深入了解SVPWM的构成并建立好了SVPWM的模型。
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第四章 基于Matlab的永磁同步调速系统仿真模型的建立 4.1 引言
在电气行业常常是软件伴随着硬件的研发而一路发展下来的每年都有新型的电子材料的出现带动着电力电子技术，微电子技术，新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展到现今为止永磁同步电机(PMSM)系统在大范围伺服系统中得以应用，对于它的研究要求周期短尽可能的跟上硬件的发展，因而建立一个基于MATLAB的PMSM的仿真模型用于研究具有重要的意义[24]。基于前面几章分析的PMSM的数学模型，及空间矢量脉宽调制的基础上，借助于Matlab强大的仿真建模能力，在Matlab/Simulink中我们可以建立永磁同步电机调速系统的仿真模型。
4.2 MATLAB软件的介绍
MATLAB是功能强大的科学及工程计算软件，它不但具有以矩阵计算为基础的强大数学计算和分析功能，而且还具有丰富的可视化图形表现功能和方便的程序设计能力。MATLAB的应用领域极为广泛，除数学计算和分析外。还被广泛地应用于自动控制，系统仿真，数字信号处理，图形图像分析，数理统计，人工智能，虚拟现实技术，通信工程，金融系统等领域。
在MATLAB中的Simulink改变了以往实现系统仿真和模拟的传统方法，它提供了大量的系统模块，包括了信号 运算 显示和系统等多方面的功能，可以创建各种类型的仿真系统，实现丰富的仿真功能，用户也可以自定义自己的模块，进一步扩展模型的范围和功能。
为了创建大型系统，Simulink提供了系统分层次排列的功能，类似于系统的设计。在Simulink中可以将系统分为高级到低级的几个层次，每层又可以细分为几个部分，每层系统构建完成后，将各层连接起来构成一个完整的系统。
模型创建完成后，可以启动系统的仿真功能分析系统的动态特性。Simulink内置的分析工具包括各种仿真算法，系统线性化，寻求平衡等，仿真结果可以以图片的方式显示在示波器的窗口，以便于用户观察系统的输出结果。Simulink的输出结果可以以变量的形式保存起来，并输入到MATLAB中以便完成进一步的分析。
Simulink可以仿真线性或非线性系统，并能够创建连续时间，离散时间或二者的混合的系统。Simulink还支持多采样频率系统，及不同的系统能够以不同的采样频率进行组合，可以仿真较大较复杂的系统[25]。
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模型的创建与定义，模型的分析以及修正是使用Simulink的三大步骤，如下图显示了典型的Simulink的工作框图。
模型的搭建和定义+模型的分析显示修正
图4-1 Simulink的工作框图
4.3永磁同步电机调速系统整体模型的建立
在Matlab7.0的Simulink环境下．利用Sim-PowerSystems(简称PSB)中丰富的模块库．通过分析PMSM数学模型的基础上．提出了建立控制系统仿真模型的方法。在实际设计中，虽然PSB模块是在Simulink基础上发展起来的。但PSB中的模块与Simulink中的模块大多不能直接连接．要通过PSB提供的两类中间接口模块来实现这两种模块中信号的传递：一类是电压、电流测量模块，将PSB中的电压、电流等电路信号转换为Simulink可接受的信号；另一类是受控电压源、受控电流源模块，将Simulink信号转换为PSB中的电路信号，这两类模块在Simulink和PSB之间起到了桥梁的作用，通过它们就可以将PSB与Simulink连接到一起。
系统设计框图如图4-2所示。该控制系统主要由以下几个部分组成：主电路部 分(包括三相交流电源、二极管不控整流电路、逆变电源模块)。电路检测模块(检测电机转速，位置)，速度控制、矢量变换及脉冲产生模块。电机本体等。
?*PIiq*iqPIPIUqU?-1VDC三相逆变器SVUdParkU?PWMi?0*didUaUbUci?Parki?Clarkeiaib??e位置和速度传感器PMSMMotor 图4-2 三相PMSM转子磁场定向电压空间矢量控制系统框图
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PMSM本体的仿真模型可以直接使用PSB中自带的电机模块，只要根据仿真的要求合理设置相关参数就可以了。电流环为PI控制器，系统中检测电机的相电流ia，ib，位置信号?e，和转速?。ia，ib通过Clarke和Park变换，得到直轴电流
id和交轴电流iq。将给定转速?*和实际转速?做差，产生的偏差通过滑模控制器
的作用，得到交轴电流的给定信号iq*，直轴电流给定信号id*?0，将交轴和直轴给定信号iq*，id*分别与坐标变换得到的实际电流iq，id做差，得到的偏差通过两个PI控制器的作用，得到Uq和Ud，Uq，Ud经过Park反变换得到U?，U?。U?，U?经过空间矢量脉宽调制（SVPWM）得到六路PWM波形，然后通过驱动逆变器产生旋转的磁场，从而使永磁同步电机旋转。
参照交流电机的解耦思想，将三相永磁同步电机的三相定子绕组坐标系(ABC)，等效变换为两相静止坐标系(??0) ，再经过Park变换变换为dq坐标系，使得其d轴和永磁转子N 极同向，所以就可以像直流电机那样，通过调节直流量
iq来控制转矩，从而实现永磁同步电机的解耦。
（1）坐标变换模块
1uaAdd12ububAdd-K-GainuauaIfa1uaifa3uc-K-ucSubtract1Gain1ubeta2ubeta
图4-3 abc/??的仿真图
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