simulink FOC PMSM 仿真搭建
电机及模型基本参数
此文件是设置一些模型的基本参数。
首先要确定系统运行的周期(频率)，如果逆变器运行基频为20kHz, 就设置 PWM_frequency = 20e3 ，根据基频计算出 PWM 开关周期 T_pwm。
其他运行周期基本都是由基频确定的，比如转数环 Ts_speed 。
电机参数设置建议先看 MATLAB 帮助中心的 Surface Mount PMSM 模块文档，先搞清楚每个参数是什么， 特别注意单位是什么。
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%% Set PWM Switching frequency
PWM_frequency = 20e3; %Hz // converter s/w freq
T_pwm = 1/PWM_frequency; %s // PWM switching time period
%% Set Sample Times
Ts = T_pwm; %sec // Sample time step for controller
Ts_simulink = T_pwm/2; %sec // Simulation time step for model simulation
Ts_motor = T_pwm/2; %Sec // Simulation sample time
Ts_inverter = T_pwm/2; %sec // Simulation time step for average value inverter
Ts_speed = 10*Ts; %Sec // Sample time for speed controller
%% Set data type for controller & code-gen
%dataType = fixdt(1,32,17); % Fixed point code-generation
dataType = 'single'; % Floating point code-generation
% lingdong12v
pmsm.model ='motor1_12v';
pmsm.sn ='001';
pmsm.p =6; %motor1 极对数
pmsm.Rs =0.05500/2; %motor1 相电阻
pmsm.Ld =0.09e-3/2; %motor1 d轴电感
pmsm.Lq =0.09e-3/2; %motor1 q轴电感
pmsm.J = 4.56e-5; %转动惯量45.6Kg*mm^2
pmsm.B =2.53e-08; %粘滞摩擦系数
%pmsm.N_max =5300; %motor1 最高转速
pmsm.Ke =1.84; %motor1 Vpk_LL/krpm 反电动势常数
pmsm.Kt =0.02647; %转矩常量Nm/A,
pmsm.FluxPM =(pmsm.Ke)/((sqrt(3)*2*pi*1000*pmsm.p)/60); %永磁链
pmsm.DC =12; %V，电源
ISenseMax = 11.2; %A，电流限制
Kp_C=pmsm.Lq/(4*Ts); % 电流环比例系数
Ki_C=pmsm.Rs/(4*Ts); % 电流环积分系数
Kp_C_fc = 2*pi*pmsm.Lq*2300; % 电流环比例系数，使用带宽计算
Ki_C_fc = 2*pi*pmsm.Rs*2300; % 电流环积分系数，使用带宽计算
Kp_S=(pi*pmsm.J)/(45*5*Ts*10^(2.5/2)*pmsm.p*pmsm.FluxPM);
Ki_S=(pi*pmsm.J)/(45*5*Ts*10^(2.5/2)*pmsm.p*pmsm.FluxPM*4*Ts*10^(2.5));
模型设置
在模型设置中配置求解器，类型：定步长，求解器：离散(无连续状态)， 步长(基础采样时间)设置为 Ts_simulink 。
此设置是可以配置代码生成的，也可以配置硬件实现(需要下载硬件支持包)
数据导入，在 建模-模型资源管理器，点击 Model Workspace ，右侧 工作区数据，数据源：matlab文件，文件名，将上面保存的文件导入， 然后点击 从源重新初始化。
选择模块及连接
为了较快的搭建验证模型，直接选择 Motor Control Blockset 中的模块。 如果自己想搞清楚每个模块是怎么计算的，可以使用基础模块搭建，就比较考验耐心。
模块信息
计算模块
可以复制模块名称，在 simulink 空白处双击鼠标左键，粘贴进去，就可以选择模块添加到模型中。
Inverse Park Transform
PWM Reference Generator
SVPWM模块，点击模块选择SVM，此模块的输出需要归一化，在后面添加一个 Gain 模块， 增益设置为 1/(2*pmsm.DC/sqrt(3)) ，再+0.5，将信号移到 [0,1] 范围。因为查看此模块封装内部可发现，在输出最终结果前 Gain 了个 2/sqrt(3) ，所以后面归一化把此参数补回去。
Clarke Transform
SinCos Embedded Optimized
新版 Sine-Cosine Lookup 模块变为了 SinCos Embedded Optimized ，使用方式是一样的。
部分信号可使用goto和from模块连接，避免过长的信号线。
电机模块
Average-Value Inverter
逆变器，将 SVPWM 后的归一化信号转换为电压信号，输出到电机， 另一个输入直接选常数Constant模块，参数 pmsm.DC 。
将上面的电机参数填写到模块中， 详细信息注意看帮助文档，输出总线信号 Info 可以使用 Bus Selector 模块展开选择。
在总线信号中选择 MtrPos（电机的机械角位置，θm，弧度）引出， 接 Gain 模块，增益设置为 pmsm.p ，将机械角位置转换为电角度位置(rad 单位不变)， 角度输出到 SinCos Embedded Optimized 的输入。
MtrSpd 电机的机械角速度，单位 rad/s ，将此参数反馈到转数环时注意单位要变换为rpm。 此参数的另一个作用是电流环的解耦，需要转换为电角频率，乘 pmsm.p 。
控制回路
双击搜索 PID ,选择 PID Controller， 控制器选择 PI，时域选择离散，速度环采样时间填 Ts_speed ，电流环可以默认。
参数选择文件中的默认参数，基本是稳定的，可以在此基础上微调。
按照一般的FOC控制框图将PID模块连接起来。
在 调试 点击 叠加信息，选择采样时间下的颜色，就可以用不同的颜色 来反应模块的执行频率。
电机转数波形 