構(gòu)建磁懸浮飛輪用電機(jī)仿真模塊是最核心的工作。首先，電機(jī)模型采用simulink的子系統(tǒng)封裝技術(shù)，將電機(jī)各個(gè)功能模塊集成在子模型中，并通過子系統(tǒng)封裝對(duì)話框輸入電機(jī)仿真的一些重要參數(shù)。這樣能增強(qiáng)模型整體的可讀性，便于仿真前修改各種電機(jī)參數(shù)（如反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)、電機(jī)極對(duì)數(shù)、導(dǎo)通電壓；三個(gè)電流檢測(cè)模塊將三相繞組電流值輸和三相繞組的電感和電阻等），從而可以直觀地比較不同參數(shù)下bldc系統(tǒng)模型的仿真結(jié)果。

　　其次，采用c mex s-函數(shù)，結(jié)合各類數(shù)學(xué)邏輯、運(yùn)算模塊和電力電子模塊實(shí)現(xiàn)無刷直流電機(jī)仿真模塊。模塊中的s-函數(shù)模塊有兩個(gè)輸入，分別是電機(jī)速度信號(hào)和轉(zhuǎn)子位置信號(hào)；9個(gè)輸出，分別是三相電樞繞組反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)、3個(gè)霍爾信號(hào)以及三相電壓輸入使能信號(hào)。電機(jī)轉(zhuǎn)子在一個(gè)電角度周期內(nèi)可分為6個(gè)狀態(tài)，在不同狀態(tài)時(shí)，s－函數(shù)輸出不同的信號(hào)值，如表所示。

　　設(shè)置了三個(gè)controled voltage sourse模塊，直接反映出s－函數(shù)模塊輸出的三相繞組反電動(dòng)勢(shì)；三個(gè)輸入使能模塊，根據(jù)s－函數(shù)模塊輸入使能信號(hào)，選擇三相逆變橋模塊輸出的兩相出，以便計(jì)算電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和運(yùn)行位置；最后將位置和速度信號(hào)輸入給s－函數(shù)模塊。

　　表 轉(zhuǎn)子在不同電角度范圍下s-函數(shù)輸出信號(hào)表

　　永磁無刷直流電機(jī)仿真模塊如圖1所示。

　　圖1 永磁無刷直流電機(jī)仿真模塊

　　對(duì)于s－函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，使用c mex s-函數(shù)不僅執(zhí)行速度加快，而且由于結(jié)合了c語言的優(yōu)勢(shì)，使得模塊的功能更容易實(shí)現(xiàn)。使用matlab控制臺(tái)中命令mex，就可將c文件編譯成能在模塊中執(zhí)行的二進(jìn)制dll文件。具體s-函數(shù)c mex實(shí)現(xiàn)如下：

　�。獙�(shí)現(xiàn)無刷直流電機(jī)三相繞組反電動(dòng)勢(shì)波形的c mex函數(shù)興／

　　//y為c mex函數(shù)輸出向量，分別為三相繞組反電動(dòng)勢(shì)，三相霍爾信號(hào)，根據(jù)表1所提供//的公式計(jì)算

　　函數(shù)mdllnitilizesizes通過宏函數(shù)對(duì)狀態(tài)、輸入、輸出等進(jìn)行設(shè)置，工作向量的維數(shù)也是在這個(gè)函數(shù)中實(shí)現(xiàn)的，通過此宏函數(shù)可以訪問s－函數(shù)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。另外，如ssgetlnputr ealsignalp trs等許多宏函數(shù)可以通過描述該s-函數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)輸入／輸出進(jìn)行處理。通過修改simulink中s－函數(shù)的模板文件，可以產(chǎn)生由固定格式可以編譯執(zhí)行的mex文件。

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