获得基转速

函数 mcb.getMotorBaseSpeed 计算给定电源电压下 PMSM 的基转速。基转速是在额定电压和额定负载下，弱磁区域之外的最大电机转速。

当您调用此函数（例如 base_speed = mcb.getMotorBaseSpeed(pmsm,inverter)）时，它会返回给定 PMSM 和逆变器组合的基转速（以 rpm 为单位）。该函数接受以下输入：

以下方程描述函数执行的计算：

逆变器电压约束通过计算 d 轴和 q 轴电压来定义：

电流极限圆定义电流约束，可以被视为：

在以上方程中，对于表贴式 PMSM，$i_d$ 为零。对于内置式 PMSM，考虑与 MTPA 对应的值 $i_d$ 和 $i_q$。

使用上述关系，我们可以按如下所示计算基转速：

其中：

获取电机特性

函数 mcb.PMSMCharacteristics 计算 PMSM 的转矩、功率和电流特性，这有助于您开发电机的控制算法。

该函数返回给定 PMSM 的以下特性：

函数 mcb.PMSMCharacteristicsAcim 计算感应电机的电机特性和驱动特性，这有助于您开发电机的控制算法。

该函数返回给定感应电机的以下电机特性：

该函数返回给定感应电机的以下驱动特性：

使用经验方法获得控制器增益

函数 mcb.getPIControllerParameters 基于磁场定向电机控制系统中使用的 PI 控制器的经验方法计算增益。

您可以使用以下命令调用函数 mcb.getPIControllerParameters：

PI_params = mcb.getPIControllerParameters(pmsm,inverter,PU_System,T_pwm,Ts,Ts_speed);

该函数返回 FOC 算法中使用的 PI 控制器的增益：

该函数接受以下输入：

该函数不对任何特性绘图。

补偿器的设计取决于应用于电机控制系统的经典频率响应分析。我们对电流控制器使用基于模量最优 (MO) 的设计，对转速控制器使用基于对称最优值 (SO) 的设计。

该函数根据输入参量自动计算其他所需参数（例如，延迟、阻尼因子）。

您可以通过为指定系统延迟、阻尼因子和对称最优值因子的函数提供可选输入来修改默认系统响应：

PI_params = mcb.getPIControllerParameters(pmsm,inverter,PU_System,T_pwm,Ts,Ts_speed,Delays);

阻尼因子 (ζ) 定义一个二阶系统标准型的动态行为，其中 0 < ζ < 1 [1]。欠阻尼系统比临界阻尼或过阻尼系统能更快地接近最终值。在无振荡响应系统中，临界阻尼系统的响应最快。过阻尼系统对任何输入的响应都始终很慢。此参数的默认值为 $$\frac{1}{\sqrt{2}}$$。

对称最优因子 (a) 定义将穿越频率置于两个转角频率的几何均值处，以获得最大相位裕度，从而实现转速环的最优阻尼，其中 a > 1 [2]。此参数的默认值为 1.2。

此示例说明如何自定义参数：

% Sensor Delays
Delays.Current_Sensor = 2*Ts;           %Current Sensor Delay
Delays.Speed_Sensor = Ts;               %Speed Sensor Delay
Delays.Speed_Filter = 20e-3;            %Delay for Speed filter (LPF)

% Controller Delays
Delays.OM_damping_factor = 1/sqrt(2);   %Damping factor for current control loop
Delays.SO_factor_speed = 1.5;           %Symmetrical optimum factor 1 < x < 20

% Controller design
PI_params = mcb.getPIControllerParameters(pmsm,inverter,PU_System,T_pwm,Ts,Ts_speed,Delays);

基于最优值理论获得控制器增益

函数 mcb.CalcFOCGains 基于磁场定向电机控制系统中使用的 PI 控制器的最优值理论计算增益。

您可以使用以下命令调用函数 mcb.CalcFOCGains：

PI_params = mcb.CalcFOCGains(pmsm,Ts,Ts_speed);

该函数返回 FOC 算法中使用的 PI 控制器的增益：

有关详细信息，请参阅 Obtain Controller Gains to Run Motor Using Field-Oriented Control。

该函数不对任何特性绘图。

执行控制分析

函数 mcb.getMotorControlAnalysis 执行 PMSM FOC 电流控制系统的基本控制分析。该函数对磁场定向电机控制系统中使用的计算所得的 PI 控制器增益执行频域分析。

当您调用此函数（例如 mcb.getMotorControlAnalysis(pmsm,inverter,PU_System,PI_params,Ts,Ts_speed)）时，它将针对电流控制环或子系统执行以下函数：

该函数会绘制对应的图：