实验方法与结果边界

9 项测试怎样组成

类别	配置	仿真次数
动态速度	当前参数、此前速度参数、当前增益关闭反算	3
稳态电流	1500/0、1500/10、1500/15、500/10、2000/10（rpm / N·m）	5
负载扰动	1500 rpm，10 → 15 → 5 → 10 N·m	1

动态三组对比保持电机、逆变器、母线、求解器、采样、负载、电流和积分限幅一致。仅修改待比较的控制参数。

所有动态指标和 THD 都由完整日志计算，然后才对显示数据抽点。网页曲线不适合用于高频 FFT。

速度指标的定义

切换时刻为 t0，变化幅值 Δn = |n_after − n_before|。

• 10–90% 时间：完成该次速度变化的 10% 到 90% 之间所需时间。
• ±2% 调节时间：从 t0 起，到转速进入并保持在目标 ±0.02Δn 内的时间。
• ±0.2% 精细调节时间：采用更窄的目标 ±0.002Δn 误差带。
• 超调/下冲：沿阶跃方向越过目标的最大幅度，占 Δn 的百分比。

例如 2000 → 0 rpm 的 ±0.2% 误差带是 ±4 rpm，不是对 0 rpm 除法。若观察段结束前还未保持进入误差带，脚本输出 NaN。

末段均值和标准差取该段最后 50 ms。当前四段精细调节为 14.037 / 9.943 / 14.076 / 18.134 ms，最大超调/下冲 0.02628%，dq 电流矢量峰值约 31.769 A。

THD 怎样计算

正式口径是 第 2–50 次整数谐波，每个工况取稳态 10 个完整电周期。不同转速对应不同电频率，因此第 50 次的实际频率上限也不同。

f1 = p × mean(n) / 60
THD = sqrt(I2_rms² + I3_rms² + ... + I50_rms²) / I1_rms × 100%

配置中分析截止时间为 0.95 s。脚本用截止前 0.1 s 的平均速度估计 f1；选取 10 周期窗口并线性重采样为相干窗口，去直流，使用矩形窗 FFT。方法实现位于 current_thd.m。

测试入口先用“基波 + 5% 五次谐波”的合成信号自检，断言 THD 与 5% 的偏差小于 0.001 个百分点。该自检能验证基本实现，但不能替代实际窗口处于稳态的检查。

工况 rpm / N·m	三相最差 THD	基波 Hz	最高统计 Hz
500 / 10	0.6961%	≈33.33	≈1667
1500 / 10	1.4844%	≈100	≈5000
1500 / 15	0.9763%	≈100	≈5000
2000 / 10	1.0894%	≈133.33	≈6667

这四组带载工况的三相全部低于 5%。数据文件 current_thd.csv 每相一行，同时保存基波 RMS、窗口起止、谐波上限与其他辅助指标。

空载与宽频指标

1500 rpm / 0 N·m 的三相基波 RMS 约 0.031–0.036 A，THD 为 325.18–379.82%。很小的基波分母放大了比例，但数据仍需完整报告，不能从表中静默删除。

脚本还保留整数谐波至 20 kHz、全采样带宽交流残差两类辅助输出。它们的统计集合不同，不可与 2–50 次 THD 混用。20 kHz 整数谐波也不等于该频带全部非整数分量和噪声。

第一阶段采用已确定的 2–50 次评价口径。结果不代表全频带纹波通过同一阈值，也不代表全部负载和速度都通过。

负载扰动

在 1500 rpm 恒速下，于 0.3、0.5、0.7 s 改变负载：10 → 15 → 5 → 10 N·m。最大转速偏差约 11.517 rpm，恢复至 ±3 rpm 的时间范围为 1.034–1.659 ms。

这衡量运行中的受扰恢复，不是启动加速时间。正负载会阻碍加速、帮助减速，不能把升降速对称性当作当然。

已知边界

• ±30 A 是 iq 指令限幅，实际电流峰值可能超过它。
• 独立 d/q 电压限幅还不是统一电压矢量限制，反算未覆盖最终实现电压。
• 当前没有测量噪声、实际计算延迟和完整硬件保护的系统性验证。
• 未完成反转、母线变化、参数摄动的全面测试。
• 当前仿真参数不能视为已测量的实物参数。

后续算法对比必须继续保留这些定义。改变控制采样周期时应建立匹配周期的 PI 对照，不能以不同约束来宣称算法改进。