基于B站视频基于Simulink-Simplorer-Maxwell的开关磁阻电机联合仿真整理的学习笔记,视频原作者为不仅好友可见。
准备工作
首先,打开Matlab,点击菜单栏“主页”选项卡的“环境”部分的“设置路径”,将AnsysEM软件位置添加到路径中。
C:\Program Files\AnsysEM\AnsysEM24.1\Win64\cpl\matlab\2023a
注意两个软件的版本适配,不同版本的AnsysEM所支持的Matlab版本范围不同。
打开AnsysEM,主菜单Tools->Options->General
Options,选择General->Miscellaneous,在Matlab Optimization的Matlab
Path中选取自己安装的Matlab的exe文件位置。
主菜单点击Project->Insert Simplorer
Project,为Maxwell仿真模型建立一个Simplorer模型。
主菜单点击Twin Builder->Add Component->Maxwell Component->Add
Transient
Cosimulation点击确定,可以将Maxwell电机模型导入到Simplorer。
接下来搭建功率变换电路(过程略)。
接下来建立Simlink接口模块。主菜单点击Twin Builder->Add
Component->Add Simulink Component,在Link
Assignment中点击右上角一个“虚线方框”图标添加引脚。
在Simulink Variable中编辑引脚名字,Direction选To
Simulink(In)意为将信号由Simplorer传递至Simulink,From
Simulink(Out)意为将Simulink内的信号输出到Simplorer。都勾选上Add
Pin。
各个引脚中,各项电流\(i_a,i_b,i_c,i_d\)、转子位置角\(\theta\)、电磁转矩\(T_e\)与转速N的方向为To
Simulink;
各个开关器件控制信号与负载转矩\(T_L\)的方向为From Simulink。
在Simulink中搭建控制模型(过程略)。
建立Simplorer与Simulink通信的S函数模块,S函数模块可以在库浏览器中找到(Simulink->User-Defined
Functions->S Function)。
双击这个S函数模块,将其命名为AnsoftSFunction
,然后点击“应用”,弹出Simplorer连接设置窗口,勾选Read
Link information from
file后,会弹出文件选择界面,选择Maxwell工程文件。将输入与输出信号依次连接起来。
在Matlab中点击运行,可以观察到两个软件同时运行。
注意事项
对于仿真步长,Matlab选为“auto”,Maxwell与Simplorer需要有相同的仿真时长与周期。
控制策略:外环(转速环)采用PI控制。并采用转矩分配策略。
解决错误
(1)双击S函数模块,显示为:
计算S-Function block 'www/S-Function'的'OpenFcn'回调时出错。回调字符串为'AnsoftLinkDialog();'
该问题可以无视,不影响仿真程序运行。
(2)在Matlab中点击运行后报错
在Matlab中的报错信息为:
Error Initializing Simplorer;
在AnsysEM中的报错信息为:
At least one of the following boundaries needs to be specified: Vector potential, Balloon or (odd)Symmetry.
问题得到解决,问题出在视频作者给的Maxwell电机仿真文件没有设置边界条件,设置方法如下:
将Draw菜单栏中的Select由Object改为Edge。然后分别选中定子外径与转子内径,右键Assign
Boundary->Vector Potential设置边界。