基于MATLAB绘制电机效率MAP图

一、数据准备与导入

1. 数据格式要求

创建Excel文件（如motor_map.xlsx），包含三个工作表：

• Sheet1：加载试验数据（转速、扭矩）
• Sheet2：效率试验数据（转速、扭矩、效率）
• Sheet3：NEDC工况数据（转速、扭矩）

2. 数据导入代码

%% 数据导入（支持多工作表）
data = xlsread('motor_map.xlsx', 'Sheet1', 'A2:B22'); % 加载试验数据
speed_load = data(:,1);
torque_load = data(:,2);

eff_data = xlsread('motor_map.xlsx', 'Sheet2', 'A2:C163'); % 效率试验数据
speed_eff = eff_data(:,1);
torque_eff = eff_data(:,2);
efficiency_eff = eff_data(:,3);

nedc_data = xlsread('motor_map.xlsx', 'Sheet3', 'A2:B14'); % NEDC工况数据
nedc_speed = nedc_data(:,1);
nedc_torque = nedc_data(:,2);

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二、核心算法实现

1. 网格生成与插值

%% 参数设置
rpm_min = 800; rpm_max = 6000; % 转速范围
torque_min = 0; torque_max = 500; % 扭矩范围
num_rpm = 100; num_torque = 50; % 网格分辨率

%% 生成网格
[RPM, TORQUE] = meshgrid(linspace(rpm_min, rpm_max, num_rpm), ...
                         linspace(torque_min, torque_max, num_torque));

%% 数据插值（三次样条插值）
EFFICIENCY = griddata(speed_eff, torque_eff, efficiency_eff, RPM, TORQUE, 'cubic');

2. 效率等高线绘制

%% 绘制参数设置
levels = [70,75,80,85,90,92,94,95,96]; % 效率等高线值
colormap(jet); % 配色方案
figure('Position',[100,100,1200,800]);

%% 绘制等高线图
[c,h] = contourf(RPM, TORQUE, EFFICIENCY, levels, 'LineColor', 'none');
clabel(c,h,levels,'FontSize',10,'Color','k');

%% 叠加外特性曲线
hold on;
plot(speed_load, torque_load, 'r', 'LineWidth', 2.5);
plot(speed_eff, torque_eff, 'ko', 'MarkerSize', 6, 'MarkerFaceColor', 'w');

%% 图形标注
xlabel('转速 (rpm)', 'FontSize',14);
ylabel('扭矩 (Nm)', 'FontSize',14);
title('永磁同步电机效率MAP图', 'FontSize',16);
colorbar('Ticks',[70,80,90,95], 'TickLabels',{'70%','80%','90%','高效区'});

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三、高级功能实现

1. 动态效率查询

%% 创建交互式查询工具
dcm = datacursormode(gcf);
dcm.UpdateFcn = @(src, event) cursorTip(event, EFFICIENCY);

function txt = cursorTip(event, efficiency)
    pos = event.Position;
    idx = find(RPM <= pos(1) & TORQUE <= pos(2), 1, 'last');
    if isempty(idx)
        txt = {'无效区域'};
    else
        txt = {['效率: ', num2str(efficiency(idx), '%.1f'), '%']};
    end
end

2. 高效区自动标注

%% 高效区填充（示例：效率>85%）
mask = EFFICIENCY > 85;
patch(find(mask), find(mask'), 'g', 'FaceAlpha', 0.3, 'EdgeColor', 'none');
text(3000, 300, '高效区', 'Color','g', 'FontSize',12, 'FontWeight','bold');

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四、数据处理技巧

1. 异常数据修正

%% 中值滤波去噪
efficiency_eff = medfilt2(efficiency_eff, [3,3]);

%% 插值验证
figure;
plot3(speed_eff, torque_eff, efficiency_eff, 'bo');
hold on;
surf(RPM, TORQUE, EFFICIENCY);
xlabel('转速'); ylabel('扭矩'); zlabel('效率');
view(3);

2. 数据完整性检查

%% 缺失值处理
missing = isnan(efficiency_eff);
efficiency_eff(missing) = griddata(speed_eff(~missing), torque_eff(~missing), ...
                                  efficiency_eff(~missing), ...
                                  speed_eff(missing), torque_eff(missing), 'cubic');

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推荐代码 matlab电机效率map图绘制 www.youwenfan.com/contentcng/50919.html

五、完整工程文件结构

Motor_Map/
├── src/
│   ├── data_import.m      % 数据导入模块
│   ├── efficiency_calc.m  % 效率计算核心算法
│   └── plot_utils.m       % 可视化工具
├── data/
│   ├── test_data.xlsx     % 测试数据
│   └── efficiency.mat     % 预计算结果
├── examples/
│   ├── basic_map.m        % 基础MAP图
│   └── dynamic_query.m    % 动态查询案例
└── visualize/
    ├── plot_map.m         % 主绘图函数
    └── style_settings.m   % 样式配置

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通过上述方案，可生成高精度、专业级的电机效率MAP图。实际应用中建议：

1. 采样密度不低于100x50网格
2. 使用三次样条插值保证曲线平滑
3. 高效区标注采用颜色渐变增强可视化效果
4. 结合实际工况添加参考曲线（如额定转速线、峰值扭矩线）