
大厂Simulink仿真模型:同步电机死区补偿与自适应补偿研究
最近在调一个同步电机驱动项目,实测中发现低速工况下电流波形总带着奇怪的毛刺。硬件同事拍
胸脯保证不是IGBT的问题,软件组坚持说控制算法没问题,夹在中间的我默默打开了Simulink模型。
老司机都懂的死区补偿问题,传统固定值补偿在负载突变时容易翻车。比如这个模型里用的自适应
补偿算法,核心逻辑是通过电流极性动态调整补偿量。直接看实现代码:
```matlab
function CompVal = adaptiveCompensate(i_alpha, i_beta, Ts)
persistent last_comp;
if isempty(last_comp)
last_comp = 0.01; % 初始补偿量
end
theta = atan2(i_beta, i_alpha);
sector = floor(theta/(pi/3)) + 3; % 60度扇区划分
% 梯度更新规则
delta = 0.05 * sign(sin(theta));
new_comp = last_comp + delta*Ts;
% 限幅防跑飞
CompVal = min(max(new_comp,0.005),0.02);
last_comp = CompVal;
end
```
这段代码藏在S-Function里实时计算补偿量。亮点在于扇区判断和梯度更新的配合——电流矢量每
跨越一个60度扇区,补偿量就跟着当前相位做增量调整。实测发现这种动态调整比固定补偿能更快响应负
载波动。
仿真曲线对比很直观:开启补偿时电流波形在过零点附近像被熨斗烫过一样平滑,关掉补偿瞬间出
现明显台阶。这种台阶在实际运行时就是刺耳的电机啸叫,特别是低速带载时简直像指甲刮黑板。
模型里有个骚操作是在速度环输出叠加了高频颤振信号,配合自适应补偿刚好形成闭环:
```matlab
% 速度控制器输出叠加
omega_cmd = omega_ref + 0.2*sin(2*pi*500*t);