图2.13 CHBPWM逆变器模块内部连接图
三相比较模块相同，其中比较模块通过比较A相给定的电流值和A相实际电流得出逆变器输出的A相相电压值，其内部连接图如图所示：
图2.14 比较模块内部连接图
其中，传递函数模块（transfer fcn）对相电流进行滤波，可以滤去A相反馈电流中的高次谐波。继电器（relay）模块实现的是电流滞环控制功能。其输入为给定电路与实际电流的差值，输出为A相相电压。其参数对话框如下图所示，主要有4个参数：开通动作值（switch on point）、关断动作值（switch off point）、开通时输出值（output when on）、关断时输出值（output when off）。实现的功能是：当给定的电流值大于实际电流值的差达到开通动作值时，输出的A相相电压为155V，当给定的电流值小于实际电流值达到关断动作值时，输出A相电压为-155V。
图2.15 继电器参数设置
3.5电动机模型
在SIMULINK中对永磁同步电机进行仿真建模通常采用以下三种方法：
（1）在SIMULINK中内部提供的PMSM模型，它包含在电力系统库的电动机库中。这种方法简单，方便，适于快熟创建永磁同步电动机调速系统，但由于模型已经封装好，不能随意修改，同时也不方便研究PMWM内部的建模方法。
（2）使用SIMULINK library库里已有的分离模块进行组合搭建电机模型，该方法思路清晰、简单、直
观，但需要较多的模块，连线较多且不利于差错，油漆是复杂的数学模型。因此，本方法适用于简单的、小规模系统的仿真系统建模。
（3）用s-函数模块构造模型。该方法基于数学表达式，容易修改，方式灵活。这种模型处理能力强，可以方便地构建复杂的动态系统，非常适合PMSM的访真分析。
我们采用第三种方法进行建模
S函数模块位于SIMULINK模块库的用户自定义函数子目录下，s函数可以用MATLAB语言编写，也可以用C，C++等语言编写。它有特定的结构形式。这里用MATLAB语言编写，此时S函数与MATLAB函数不同的只是其特定的结构模式。
具体的s函数见附件。
图2.16 永磁同步电机模型
为使用方便，把整个模型建成子系统，同时为方便输入电动机的各项参数，使用风转子系统（mask subsystem）为电动机参数输入提供对话框。
图2.17 S函数构建的PMSM模块内部连接图
子系统内部使用s函数模块，设置s函数模块调用s函数名为PMSMdq，s函数的参数设为电动机的参数。点击edit可以进入s函数编写界面，进行修改。
需要注意的是，s函数的文件必须和PMSM仿真的模型放在同一文件夹下，否则会出现仿真错误的情况。
图2.18 S函数参数对话框
仿真时，PMSM的电动机参数设为：定子绕组R1为0.875欧；直轴电感Ld为8.5mH；交轴电感Lq为8.5mH；转子永磁体在定子绕组中产生的磁链为0.175Wb；极对数np为4.负载转矩初始值为1N.m，在0.04s时阶跃为5N.m。转矩的输入为阶跃函数。参数设置如下
图2.19 PMSM参数设置对话框
4、永磁同步电机控制模型仿真
将仿真时间设为0.06s，然后进行仿真，得到的仿真结果如下
图4.1 输入的阶跃扭矩信号
图4.2 输出的转矩信号
图4.3 输出的三相相电流
图4.4 输出的电角速度信号
图4.5 输出的电机转速
可以看出在起动过程中，电动机转矩上升到最大值以后保持在限幅值，此过程中电动机的转速迅速上升。加速结束后，电动机进入稳态运行，电动机的电磁转矩与负载转矩平衡。在负载突加的时候，电动机转矩迅速上升并与负载相平衡，然后迪纳冬季又重新进入稳态运行。
电气传动系统的响应很快，这是因为控制系统中的电流闭环控制响应比较快，动态性能好。
附件
function[ sys, x0, str, ts]=PMSMdq(t,x,u,flag,parameters,x0_in) %PMSM model. %parameters;
%ld,lq:inductance in dp reference of frame %r:stater resistance
%psi_f:flux in webers by PM on rotor %p:number of pole pairs
%j:inertia of motor and load %mu_f:viscous friction %inputs:
%ud,uq:voltages in dp reference of frame %tl:torque of load %inner variants:
%id,iq currents in dp reference of frame %ud,uq:voltage int dp reference of frame %wr:angular velocity of the rotor %te:electronmagnetic torque %theta: position of rotor %outputs:
%wr:angular velocity of the rotor %te:electronmagnetic torque
%id,iq currents in dp reference of frame %theta :position of rotor
%---------------------------- %u(1 2 3)= %ud uq tl
%parameters (1 2 3 4 5 6 7)= % ld lq r psi_f p j mu_f %sys(1 2 3 4 5 )=
% wr te id iq theta %x(1 2 3 4 )=
% id iq wr theta switch flag case 0
[sys x0 str ts]=mdlInitializeSizes(x0_in);%iniatialization case 1
êlculate the derivatives
sys=mdlDerivatives(x,u,parameters); case 3
%output
sys=mdlOutputs(x,u,parameters); case{2,4,9}
%unused flags sys=[]; otherwise
%Error handling
error(['Unhandled flag=',num2str(flag)]);