工程笔记 / START HERE

项目与阶段概览

从一个手工搭建的 PMSM 模型开始,建立可解释、可比较、可复现的电机控制基线。

CSTP · SoupSky 2026.09.15基于已归档仿真

我们在做什么

CSTP 是一个大学生创新项目,研究永磁电机控制与智能优化。我们的路线是 PI 矢量控制 → 有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)→ PSO 权重优化。先把传统控制方法做扎实,再用同一套电机与约束评价新算法。

这里公开的是第一阶段:在 MATLAB / Simulink 中自主搭建的 PMSM 开关级矢量控制模型,包含手工 PI、积分限幅、输出限幅、反算法抗饱和,以及自动测试和绘图脚本。

这是一套仿真研究成果。FCS-MPC、PSO、无位置传感器控制与实机验证还没有完成。后续进展会按阶段独立发布。

先分清几个概念

名词本项目里的角色
PMSM永磁同步电机,被控制的对象
FOC矢量控制架构,在旋转坐标系下控制电流
PI根据当前误差与累计误差计算输出的调节器
SVPWM将期望电压变成开关驱动信号的调制方法
FCS-MPC枚举有限开关状态并预测、选择的控制算法
PSO粒子群优化,可用于寻找参数,不是电机或调制器

第一阶段采用速度外环、电流内环,d 轴给定为 0,q 轴电流决定本模型的主要电磁转矩。角度来自电机测量值,而不是无位置传感器估算器。

第一阶段交付了什么

  • 一份冻结模型 pmsm_base.slx,可作为后续算法对照。
  • 三个手工 PI,分别用于速度、d 轴和 q 轴电流。
  • 三组动态对比、五组稳态 THD 和一组负载扰动,共 9 项仿真。
  • MATLAB 配置、测试、指标统计、绘图与报告脚本。
  • 12 条速度指标、15 条逐相 THD 指标、3 条负载扰动记录。

首页和实验台的数据来自 2026-09-15 当前冻结模型复测。旧调参试验只用于解释设计过程,不冒充同一批测量。

结果应当怎样理解

默认速度序列为 0 → 1500 → 500 → 2000 → 0 rpm,空载。当前参数四段最大超调/下冲为 0.02628%,±0.2% 精细调节时间为 9.943–18.134 ms。

四组带载稳态工况的三相第 2–50 次 THD 均低于 5%,最差约 1.4844%。空载例外仍然存在,不能推广为“全部工况均满足 THD < 5%”。

任何性能数字都需要同时写出工况、定义和约束。请在 实验方法 中查看完整口径,或到 交互实验台 对比曲线。

推荐阅读顺序

  1. 完全初学者:先看 控制架构,认识各部分的作用。
  2. 想自己搭模块:看 反算法搭建参数配置
  3. 想知道优化原因:看 长尾优化记录
  4. 想立即运行:直接看 复现指南,下载独立发布包。

版本与使用

当前唯一基础模型为 pmsm_base.slx。模型 SHA256 在 下载页 和发布包中记录。新实验应从它复制,保持原版作为对照。

目前公开展示原创实现与源码下载,许可证待定,尚未授予 MIT/GPL 等开源许可证。MATLAB 和 MathWorks 工具箱不随包分发,需自行取得相应软件使用许可。详见 使用说明

有结果,也有边界。欢迎复现与独立验证。获取对应源码 ↗