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由于常規的弱耦合方法，在機電系統聯合仿真中，容易造成系統出現不收斂和計算精度偏差的問題，針對該問題，可以通過采用同步迭代方式和直接強耦合方式來得到解決。

在直接強耦合方式中，求解算法采用同步求解電路、非線性器件和有限元模型，可以從根本上消除弱耦合方法的問題，因此其計算精度和收斂性都非常好。

在EasiMotor 軟件中，集成了電機 + 控制器仿真的直接耦合分析方法，采用該集成設計模塊能夠快速準確的展開機電一體化電機系統的仿真分析，軟件集成了電機控制的多種常規控制算法，如下表所示：

對于變頻器 + 電機應用的場合，利用軟件內嵌的算法便可以非常方便和快捷的進行系統的設計評估，極大程度的方便了一體化驅動系統的設計工作。

在直接耦合分析過程中，控制算法根據電機采樣數據，確定功率器件開關狀態，并根據 PWM 脈寬確定下一步仿真步長。這樣一方面在直接耦合中實現了數字控制技術、外部電路和有限元模型的完整系統仿真，另一方面由于步長根據 PWM 信號確定，因此其仿真計算量與弱耦合觸發方式基本一致，如圖 1 為 EasiMotor 中直接耦合算法的設置界面。

圖 1 電機與控制器直接耦合分析設置界面

圖 2 為 EasiMotor 中建立的電機控

制系統直接耦合分析原理圖。

圖 2 電機與控制器直接耦合分析原理圖

圖3為直接耦合方式下永磁同步電機起動過程轉速響應曲線和電流響應曲線，完成該仿真的時間為1h:33min:36s。

         （a）電機轉速、轉速響應曲線

       （b）電機電流響應曲線

      圖 3 永磁同步電機起動響應波形

由于直接耦合模式中既解決了弱耦合模式下仿真精度與收斂性的問題，又解決了同步迭代模式下仿真時間過長的缺陷，因此，該方法尤其適用于電機驅動系統的有限元仿真分析。