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永磁同步电机双闭环控制系统搭建

共计 30 章节
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01
课程导入
永磁同步电机（PMSM）的基本结构 · 工作原理 · 应用领域
课程导入PMSM
02
PMSM数学模型
建立三相静止坐标系下的电压方程 · 磁链方程 · 转矩方程
PMSM数学模型
03
坐标变换与矢量控制
详细推导Clark变换和Park变换 · 解释为什么采用矢量控制 · 以及如何将交流电机等效为直流电机控制
坐标变换矢量控制
04
电流环设计基础
电流环的作用 · PI控制器原理 · 电流环带宽选择
电流环设计基础电流环的作用
05
速度环设计基础
速度环的作用 · 速度反馈获取（编码器/霍尔传感器） · 速度环PI参数整定方法（如工程整定法…
速度环设计基础速度环的作用
06
双闭环控制结构
电流内环和速度外环的级联结构 · 各环的采样频率与执行频率 · 内外环带宽匹配原则
双闭环控制结构电流内环
07
SVPWM调制技术
空间矢量脉宽调制（SVPWM）的原理 · 扇区判断 · 矢量作用时间计算
SVPWM调制技术
08
逆变器与驱动电路
三相全桥逆变器拓扑 · IGBT/MOSFET驱动电路设计 · 死区时间设置及其对电流波形的影响
逆变器驱动电路
09
电流采样与调理电路
电流传感器（霍尔/采样电阻）选型 · 信号调理电路设计 · 偏置与增益校准
电流采样调理电路
10
速度与位置传感器
增量式编码器 · 式编码器 · 旋转变压器的工作原理
速度位置传感器
11
PI控制器参数整定
电流环PI参数理论计算（基于电机电气… · 速度环PI参数整定（基于机械时间常数… · 仿真与实验调试方法
PI控制器参数整定
12
仿真环境搭建
使用MATLAB/Simulink搭… · 包括电机模型 · 逆变器
仿真环境搭建MATLAB/Simul…
13
仿真案例
在Simulink中实现电流环和速度… · 观察启动 · 稳态
仿真案例Simulink
14
硬件在环测试
基于DSP或FPGA的硬件在环（HI… · 如何将控制算法部署到实时硬件上验证
硬件环测试
15
DSP控制板设计
以TMS320F28335为例 · 介绍最小系统设计 · PWM模块配置
DSP控制板设计
16
软件架构设计
模块化编程思想 · 将电流环 · 速度环
软件架构设计模块化编程思想
17
电流环调试实战
在实验平台上调试电流环 · 包括电流波形观测 · PI参数调整
电流环调试实战实验平台上调试电…
18
速度环调试实战
在电流环稳定的基础上调试速度环 · 处理速度反馈噪声 · 积分饱和
速度环调试实战电流环稳定的基础…
19
双闭环联调
将电流环和速度环联合调试 · 验证双闭环系统的动态响应 · 稳态精度
双闭环联调将电流环
20
弱磁控制与扩展
在基速以上实现弱磁控制 · 扩展调速范围 · 理解电压约束和电流约束下的控制策略
弱磁控制扩展
21
参数辨识与自整定
电机电阻 · 电感 · 磁链等参数的离线辨识方法
参数辨识自整定
22
抗饱和与保护策略
PI控制器积分饱和问题及抗饱和方法（… · 条件积分） · 过流
抗饱保护策略
23
噪声与干扰抑制
电磁干扰（EMI）来源 · 滤波设计 · 接地与屏蔽
噪声干扰抑制
24
无传感器控制简介
滑模观测器 · 扩展卡尔曼滤波等无位置传感器控制方法 · 与有传感器控制的对比及适用场景
无传感器控制简介滑模观测器
25
工程案例
基于某型号PMSM搭建双闭环控制系统 · 从需求分析 · 硬件选型
工程案例PMSM
26
常见问题与故障排查
电流环振荡 · 速度环超调 · 电机发热
常见问题故障排查
27
性能优化
提高系统带宽 · 减小稳态误差 · 降低转矩脉动
性能优化提高系统带宽
28
实验报告与数据分析
如何设计实验方案 · 记录数据 · 分析波形（如阶跃响应
实验报告数据分析
29
综合项目实战
分组完成一个完整的PMSM双闭环控制… · 包括硬件搭建 · 软件调试
综合项目实战PMSM
30
课程总结与进阶方向
回顾双闭环控制系统的核心知识点 · 总结调试经验 · 介绍现代电机控制技术（如模型预测控制
课程总结进阶方向