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电机控制系统仿真与性能验证

共计 30 章节
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01
课程导入与电机控制仿真验证全景
目标=明确学习目标 · 核心概念 · 仿真与性能验证的整体流程
课程导入电机控制仿真验证…
02
电机控制系统建模基础
目标=掌握电机本体数学模型（电压方程 · 磁链方程 · 转矩方程）
电机控制系统建模…目标=掌握电机本…
03
仿真环境与工具链选型
目标=对比MATLAB/Simuli… · PLECS · PSIM
仿真环境工具链选型
04
直流电机控制系统建模与仿真
目标=搭建他励/永磁直流电机模型 · 实现开环调速仿真 · 分析启动
直流电机控制系统…仿真
05
直流电机闭环控制仿真与性能验证
目标=设计电流环 · 转速环双闭环控制器 · 仿真验证抗负载扰动能力
直流电机闭环控制…性能验证
06
永磁同步电机（PMSM）数学模型与仿真建模
目标=建立dq轴动态模型 · 考虑磁饱和与反电势谐波 · 搭建可用于控制的PMSM仿真模型
PMSM永磁同步电机
07
PMSM矢量控制仿真与性能验证
目标=实现id=0控制与最大转矩电流… · 仿真验证转矩响应 · 电流谐波和效率特性
PMSM矢量控制仿真
08
PMSM直接转矩控制仿真与性能验证
目标=搭建DTC仿真模型 · 分析转矩脉动 · 开关频率和动态响应
PMSM直接转矩控制仿真
09
感应电机（IM）数学模型与仿真建模
目标=建立IM的dq轴模型 · 考虑转子磁场定向 · 搭建可用于变频调速的仿真模型
IM感应电机
10
感应电机矢量控制仿真与性能验证
目标=实现间接磁场定向控制 · 仿真验证低速转矩性能 · 参数鲁棒性和转速估计精度
感应电机矢量控制…性能验证
11
感应电机直接转矩控制仿真与性能验证
目标=搭建DTC仿真模型 · 分析转矩与磁链脉动 · 验证低速和高速下的控制性能
感应电机直接转矩…性能验证
12
无刷直流电机（BLDC）控制系统仿真
目标=建立BLDC数学模型 · 实现六步换相控制 · 仿真验证反电势
BLDC无刷直流电机
13
电机控制中的PWM调制技术仿真
目标=对比SPWM · SVPWM · 滞环PWM等调制策略
PWM电机控制
14
电流环与速度环控制器设计与仿真验证
目标=基于频域和时域方法设计PI控制… · 仿真验证带宽 · 相位裕度
电流环速度环控制器设计
15
电机控制系统中的观测器与无传感器控制仿真
目标=实现滑模观测器 · 扩展卡尔曼滤波 · 模型参考自适应等转速/位置估计方法
电机控制系统观测器
16
电机参数辨识与仿真模型校正
目标=通过仿真实验辨识定子电阻 · 电感 · 磁链等参数
电机参数辨识仿真模型校正
17
电机控制系统故障仿真与容错验证
目标=模拟匝间短路 · 退磁 · 传感器故障等
电机控制系统故障…容错验证
18
电机控制系统效率与损耗仿真验证
目标=建立铜损 · 铁损 · 开关损耗模型
电机控制系统效率损耗仿真验证
19
电机控制系统热模型与热性能仿真验证
目标=建立电机集总参数热网络模型 · 仿真验证温升 · 热保护和冷却策略对性能的影响
电机控制系统热模…热性能仿真验证
20
电机控制系统振动与噪声仿真验证
目标=建立电磁力波与机械振动模型 · 仿真分析径向力谐波 · 共振与噪声
电机控制系统振动噪声仿真验证
21
电机控制系统实时仿真与硬件在环（HIL）验证
目标=搭建实时仿真平台 · 将控制算法部署到DSP/FPGA · 通过HIL验证实时性与控制性能
HIL电机控制系统实时…
22
电机控制系统快速控制原型（RCP）与自动代码生成
目标=利用Simulink/Embe… · 在快速原型平台上验证控制算法并迭代优…
RCP电机控制系统快速…
23
电机控制系统性能指标与测试标准
目标=定义稳态误差 · 动态响应 · 转矩脉动
电机控制系统性能…测试标准
24
电机控制系统仿真中的数值问题与求解器选择
目标=分析刚性 · 代数环 · 步长选择对仿真精度和速度的影响
电机控制系统仿真数值问题
25
电机控制系统多物理场耦合仿真
目标=联合电磁 · 热 · 机械
电机控制系统多物…目标=联合电磁
26
电机控制系统优化设计与仿真验证
目标=基于仿真模型进行参数优化（如P… · 磁极形状 · 绕组匝数）
电机控制系统优化…仿真验证
27
电机控制系统鲁棒性分析与仿真验证
目标=考虑参数摄动 · 负载变化 · 电网波动等不确定性
电机控制系统鲁棒…仿真验证
28
电机控制系统仿真与实验对比验证
目标=设计实验平台 · 采集实验数据 · 与仿真结果对比
电机控制系统仿真实验对比验证
29
电机控制系统数字孪生与预测性维护仿真
目标=构建数字孪生模型 · 仿真验证状态监测 · 寿命预测和维护决策的可行性
电机控制系统数字…预测性维护仿真
30
课程综合项目
目标=完整电机控制系统仿真与性能验证… · 建模 · 控制器设计
课程综合项目目标=完整电机控…