基于MATLABGUI的步进电动机升降速参数生成软件设计
基于MATLAB的调速控制系统仿真研究设计
基于MATLAB的调速控制系统仿真研究专业：通信工程摘要直流电动机具有非常多的优越性，如调速性能好、转矩大、能在大范围内稳定调速。
在中、小功率的应用中，永磁直流电动机占据第一的地位，但在要求高性能如调速性能或需求大转矩的应用中，直流电动机有极其重要的地位。
双闭环（电流环、转速环）直流调速系统是直流调速系统中的典型系统。
目前，国际许多公司都已经研究出全数字直流调速装置，有商用标准化、系列化、模板化产品。
在国内，各大研究机构和院校也在努力开发全数字直流调速装置。
控制系统的设计、分析和仿真验证过程中，MATLAB具有重要的作用。
直流双闭环调速系统的分析设计中，电流环和转速换的参数设计是最重要的环节。
对于双闭环直流调速系统，本文中选取电流环和转速环的适当参数，通过编程语言对电流环和转速环的频率特性和阶跃响应进行仿真及分析，使调速系统工作于稳定状态，并满足直流调速控制系统动态性能要求。
关键词双闭环，调速控制系统，MATLAB，电流环，转速环ABSTRACTThe DC motor has many advantages, such as speed performance, torque, stable speed control in a wide range. In the medium and small power applications, permanent magnet DC motor to occupy an importantposition, but in the high-speed stability performance requirements or require large torque applications, the DC motor has an extremely important position. Double Loop DC Motor System is a typical system in the DC speed control system. At present, many foreign electrical companies have developed full digital DC converter, and own the commercial standardization, serialization, templates produce. In China, major research institutions and colleges have also developed fully digital DC converter device.In process of control system design, analysis and simulation, MATLAB plays an important role. In DC double closed loop speed control system design, the current loop and speed loop is the most important part. In this article, we select the appropriate parameters of the current loop and speed loop for Double Loop DC Motor System, using programming language on the current loop and speed loop frequency response and step response simulation and analysis, so that the speed control system can run stability, and meet the dynamic performance of DC speed control system requirements.Key Words:Double Closed Loop, Speed control system, MATLAB, Current loop,Speed loop目录1.绪论 (1)1.1概述 (1)1.2研究目标和内容 (2)2.MATLAB软件及仿真调速控制系统概述 (3)2.1MATLAB概述 (3)2.2调速控制系统仿真概述 (4)2.3控制系统常用函数 (4)2.4对控制系统进行仿真MATLAB方法 (5)3双闭环直流调速系统概述 (6)3.1自动控制系统的基础概念 (6)3.2直流调速系统的运行状态和稳定状态指标 (6)3.3双闭环调速系统的结构 (8)3.4双闭环调速系统静止态时的特性 (9)3.5双闭环调速系统的运行时状态的解析 (10)3.6双闭环直流调速系统总体描述 (11)4.双闭环直流调速系统的参数计算与仿真 (12)4.1已知的系统指标 (12)4.2设计系统 (13)4.2.1计算转速和电流反馈系数 (13)4.2.2电流环的参数的动态选取与构造 (13)4.2.3转速环的参数的动态选取与构造 (18)4.3转速电流双闭环直流调速系统模型 (24)4.4总结 (25)5.结束语 (25)参考文献 (27)附录 (28)1.绪论1.1概述直流电动机具有非常好的运行、大范围内的控制和稳定特性，长期以来，直流拖动系统中重要的一部分始终是直流调速系统。
电机设计matlab程序
电机设计matlab程序⒈简介此文档旨在介绍如何使用MATLAB进行电机设计。
我们将会详细讨论各个步骤，包括电机设计理论、MATLAB代码编写、数据分析和结果可视化。
⒉系统要求在开始之前，确保您的计算机满足以下系统要求：- MATLAB软件（最新版本）- 电机设计所需的相关工具包⒊电机设计理论⑴电机基本原理在此章节中，我们将介绍电机的基本工作原理，如电磁感应、电磁力和转矩产生等。
⑵电机设计参数在此章节中，我们将讨论影响电机设计的主要参数，包括电流、电压、磁场强度等。
⒋MATLAB编程基础在设计电机之前，您需要熟悉MATLAB编程语言。
在此章节中，我们将介绍MATLAB的基础知识和编程技巧。
⒌电机设计步骤⑴电机建模在此步骤中，我们将介绍如何使用MATLAB进行电机建模，包括电路图、绕组和铁芯设计。
⑵参数计算在此步骤中，我们将介绍如何使用MATLAB计算电机设计所需的参数，如电感、电阻和磁通量等。
⑶性能分析在此步骤中，我们将使用MATLAB进行性能分析，包括电机效率、转矩和功率输出等。
⒍数据分析与结果可视化在此章节中，我们将介绍如何使用MATLAB对电机设计的数据进行分析和结果可视化。
⒎结论通过使用MATLAB进行电机设计，我们可以得出一系列数据和结果。
在此章节中，我们将总结这些结果，并讨论其意义和应用。
附件：本文档附带以下附件，以辅助电机设计：- 电路图示例文件- MATLAB代码示例文件- 数据集示例文件法律名词及注释：⒈版权：著作权法对原创作品的权益保护。
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⒊许可证：指定条件下的合法许可使用。
⒋法律责任：法律规定的违法行为的责任。
基于MATLAB的直流电机调速系统
绪论直流调速是指人为地或自动地改变直流电动机的转速，以满足工作机械的要求。
从机械特性上看，就是通过改变电动机的参数或外加工电压等方法来改变电动机的机械特性，从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点，使电动机的稳定运转速度发生变化。
直流调速系统，特别是双闭环直流调速系统是工业生产过程中应用最广的电气传动装置之一。
广泛地应用于轧钢机、冶金、印刷、金属切削机床等许多领域的自动控制系统中。
它通常采用三相全控桥式整流电路对电动机进行供电，从而控制电动机的转速，传统的控制系统采用模拟元件，如晶体管、各种线性运算电路等，虽在一定程度上满足了生产要求，但是因为元件容易老化和在使用中易受外界干扰影响，并且线路复杂、通用性差，控制效果受到器件性能、温度等因素的影响，从而致使系统的运行特性也随之变化，故系统运行的可靠性及准确性得不到保证，甚至出现事故。
双闭环直流调速系统是一个复杂的自动控制系统，在设计和调试的过程中有大量的参数需要计算和调整，运用传统的设计方法工作量大，系统调试困难，将SIMULINK 用于电机系统的仿真研究近几年逐渐成为人们研究的热点。
同时，MATLAB软件中还提供了新的控制系统模型输入与仿真工具SIMULINK，它具有构造模型简单、动态修改参数实现系统控制容易、界面友好、功能强大等优点，成为动态建模与仿真方面应用最广泛的软件包之一。
它可以利用鼠标器在模型窗口上“画”出所需的控制系统模型，然后利用SIMULINK提供的功能来对系统进行仿真或分析，从而使得一个复杂系统的输入变得相当容易且直观。
本文采用工程设计方法对转速、电流双闭环直流调速系统进行辅助设计，选择适当的调节器结构，进行参数计算和近似校验，并建立起制动、抗电网电压扰动和抗负载扰动的MATLAB/SIMULINK仿真模型，分析转速和仿真波形，并进行调试，使双闭环直流调速系统趋于完善、合理。
2MATLAB简介MATLAB是一门计算机编程语言，取名来源于Matrix Laboratory，本意是专门以矩阵的方式来处理计算机数据，它把数值计算和可视化环境集成到一起，非常直观，而且提供了大量的函数，使其越来越受到人们的喜爱，工具箱越来越多，应用范围也越来越广泛。
【matlab编程代做】步进电机控制器设计
步进电机控制器设计报告1.绪言在本次EDA课程设计中，我们组选择了做一个步进电机驱动程序的课题。
对于步进电机我们以前并未接触过，它的工作原理是什么，它是如何工作的，我们应该如何控制它的转停，这都是我们迫切需要了解的。
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
步进电机及驱动电源是互相联系的整体。
步进电机驱动电源框图如图1所示。
变频信号源产生频率可调的脉冲信号，调节步进电机的速度。
脉冲分配器则根据要求把脉冲信号按一定的逻辑关系加到脉冲放大器上，使步进电机按确定的运行方式工作。
感应子式步进电机以相数可分为：二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。
以机座号（电机外径）可分为：42BYG(BYG 为感应子式步进电机代号）、57BYG、86BYG 、110BYG 、（国际标准），而像70BYG 、90BYG 、130BYG 等均为国内标准。
1.1 驱动控制系统组成使用、控制步进电机必须由环形脉冲，功率放大等组成的控制系统。
1.1.1 脉冲信号的产生脉冲信号一般由单片机或CPU 产生，一般脉冲信号的占空比为0.3-0.4 左右，电机转速越高，占空比则越大。
1.1.2 信号分配感应子式步进电机以二、四相电机为主，二相电机工作方式有二相四拍和二相八拍二种，具体分配如下：二相四拍为，步距角为1.8 度；二相八拍为，步距角为0.9 度。
四相电机工作方式也有二种，四相四拍为AB-BC-CD-DA-AB，步距角为1.8 度；四相八拍为AB-B-BC-C-CD-D-AB，(步距角为0.9 度）。
2.课题要求2.1 步进电机控制器设计要求: (1) start为”1”时，步进电机转动。
LabVIEW控制步进电机自动升降速
LabVIEW控制步进电机自动升降速 (1)2008-07-21 09:39:06 来源：互联网步进电机在开环控制系统中作为控制用电机和驱动用电机得到广泛使用，为防止失步和过冲，使用步进电机高速运行时必须有升降速过程。
本文在分析比较几种常用的升降速控制曲线基础上，利用LabVIEW通过PCI-1780卡实现了步进电机自动升降速的软件控制。
关键字：步进电机[27篇] 自动升降速[1篇] LabVIEW[24篇] 软件控制[1篇]一、前言步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，在办公室自动化（OA）、工厂自动化（FA）和计算机外部设备等领域作为控制用电机和驱动用电机得到广泛使用。
在各类高校机电、数控、自动化等专业的教学中，步进电机是学生必须掌握的内容。
使用步进电机的开环控制系统必须在高速运行前有一个逐渐升速的过程，否则步进电机将会失步，临到终点前必须有一个减速过程，否则会造成过冲，使定位不准，这种升降速必须在短时间内自动完成。
若用硬件方法实现，将增加硬件结构的复杂性从而增加系统故障的出现次数;用软件实现将增加计算机硬件实时计算工作量，有可能影响速度的提高，但随着计算机硬件性能的提高，CPU的更快的运算速度为自动升降速的软件实现提供了硬件保障。
而LabVIEW（Laboratory of virtual instruments engineering workbench）是美国NI 公司利用虚拟仪器技术开发的32位、面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台[1，2]。
该软件具有十分强大的功能,包括数值函数运算、数据采集、信号处理、输入/输出控制、信号生成、图像的获取、处理和传输等,提供了编写仪器测试程序与建立数据采集系统的便捷途径。
采用旋钮、开关、波形图等构造用户界面,人机交互界面友好。
利用LabVIEW编程可以摆脱繁琐的底层命令,直接选用相关图标节点进行连线即可,容易实现程序的控制。
利用Matlab进行电机控制和驱动系统设计
利用Matlab进行电机控制和驱动系统设计电机控制和驱动是现代工业中非常重要的一环。
对于电机的控制和驱动系统设计，好的方法和工具可以提高控制系统的性能和效率。
在这方面，Matlab是一种被广泛使用且功能强大的工具。
本文将探讨如何利用Matlab进行电机控制和驱动系统设计。
1. 电机控制基础知识在开始讨论Matlab的应用之前，我们先来简要介绍一些电机控制的基础知识。
电机控制系统的目标是控制电机的速度、位置或者转矩等参数，以满足特定的要求。
最常见的电机控制方法包括电阻性、矢量控制、磁场定向控制等。
此外，电机控制还需要考虑诸如速度和位置传感器、控制器硬件等外部环境因素。
2. Matlab在电机控制中的应用Matlab作为一种功能强大的数学计算工具和编程环境，可以帮助工程师完成电机控制和驱动系统的设计和仿真。
在电机控制中，Matlab的应用主要分为以下几个方面：2.1 仿真建模Matlab提供了丰富的仿真工具和函数，可以对不同类型的电机进行仿真建模。
用户可以根据电机的参数和特性，利用Matlab构建电机控制系统的模型，并进行仿真分析。
仿真结果可以帮助工程师评估不同控制策略的性能，并优化系统设计。
2.2 控制算法设计Matlab中的控制系统工具箱提供了多种控制算法的设计和调试功能。
用户可以利用这些工具箱设计电机控制系统的控制算法，包括传统的PID控制、模型预测控制、自适应控制等。
Matlab还提供了控制系统分析的函数和工具，以评估设计算法的稳定性和鲁棒性。
2.3 码中断和实时控制对于一些实时控制应用，例如电机控制系统中的编码器中断等，Matlab提供了相应的函数和工具箱来处理这些实时数据。
用户可以通过Matlab编写程序，实现电机控制系统的实时数据采集和处理，并实时调整控制参数。
2.4 驱动系统设计除了控制系统的设计，Matlab还可用于电机驱动系统的设计。
通过Matlab的仿真和建模功能，用户可以评估不同的驱动系统设计方案，包括不同的功放电路、驱动器拓扑结构等。
电气工程课程设计——基于matlab异步电动机调速系统设计
三相平衡的正弦电流通到交流电机三相对称的静止绕组A、B、C会产生旋转磁动势F，在空间呈正弦分布，并以同步转速ω1绕A—B—C—A相序旋转。
然而任意相平衡电流通入相应相的对称绕组均可以产生旋转磁动势，其中以两相绕组最为简单，两相静止绕组在空间相差90°，通以时间上相差90°的两相平衡电流也产生旋转磁动势F，当三相交流绕组和两相交流绕组产生的磁动势相等时，认为三相绕组和两相绕组等效。
2）异步电动机的主磁通保持额定值不变。
2矢量控制理论2.1异步电机的动态数学模型异步电机的动态数学模型是一高阶、非线性、强耦合的多变量系统。
在研究异步电机的多变量非线性数学模型时，常做如下的假设：
1、忽略空间谐波，设三相绕组对称，在空间中互差120°电角度，所产生的磁动势沿气隙周围按正弦规律分布。
2、忽略磁路饱和，认为各绕组的自感和互感都是恒定的。
电气工程课程设计（报告）6 2.3.4矢量控制原理考直流电机中的解耦控制，如果能够把异步电机的定子电流也分解为互相正交的磁场分量和转矩分量，这里的磁场分量和转矩分量分别对应于直流电机的励磁电流及电枢电流，就可以得到异步电机另一种电磁转矩表达式：
cd q TKi i显然，如果以定子电流作为控制对象，想办法得到相互解耦的id和iq，则对定子电流的控制就可转化为对id和iq的控制，而id和iq又是解耦的，对id和iq分别控制就可以像直流电机一样方便地控制电磁转矩，这就是矢量控制，下面分析整个解耦过程。
3、忽略铁芯损耗。
4、不考虑频率变化和温度变化对绕组电阻的影响。
无论电动机转子是绕线型还是笼型的，都将它等效成三相绕线转子，并折算到定子侧。
毕业设计论文基于matlab的步进电机转速控制仿真（论文）
毕业设计论文基于matlab的步进电机转速控制仿真(论文)摘要一般电动机都是连续旋转而步进电动却是一步一步转动的故叫步进电动机每输入一个冲信号该电动机就转过一定的角度有的步进电动机可以直接输出线位移称为直线电动机因此步进电动机是一种把脉冲变为角度位移或直线位移的执行元件数字控制系统的发展步进电动机的应用逐渐扩大仿真环境下建立了步进电机模型不仅仿真结果与实物仿真一致而且其仿真方法简单仿真时间大大缩短是一种理想的步进电机仿真研究方法关键词仿真ABSTRACTGeneral Motors is a continuous rotation while the step is electric rotating step by step so called stepper motors Each input of a red signal the motor will turn a certain angle some stepper motors can be directly output line displacement known as the linear motor Therefore the stepper motor is a pulse into the point of displacement or linear displacement of the implementation of the components With the development of digital control systems stepper motor application gradually expanding Although the stepper motor has been widely used but the stepper motor does not like a normal DC motor AC motor used in the routine It must be double-ring pulsesignal drive circuit composed of control before useUsed in the product forming the beginning of Shang Ruoli simulation software circuit simulation is an important study of its Indispensable want of means to control program simulation environment for debugging not only without actually hardware better Bufen meet the engineering requirements Matlab language is a science and engineering calculations for high-level language which combines scientific computing automatic control signal processing neural networks image processing and other functions into one is an advanced mathematical analysis and computation software can be used as dynamic Modeling and Simulation MATLAB-Simulink simulation environment based on the establishment of a stepping motor under the model simulation results not only consistent with the physical simulation and the simulation method is simple the simulation time is shortened it is an ideal stepping motor simulation methodsKEY WORDS Stepper motor matlab simulation前言步进电机问世以后很快确定了自己的应用场合为开环高分辨率的定位系统工业应用发展到今已有约30年的历史目前还没有更适合的取代它的产品而且已经发展成为除直流和交流电机外的第三大类电动机产品但毕竟发展历史不长人们从应用的角度看仍有不成熟的感觉步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件在非超载的情况下电机的转速停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数而不受负载变化的影响即给电机加一个脉冲信号电机则转过一个步距角这一线性关系的存在加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点使得在速度位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单摘要 1ABSTRACT 2前言 3第1章引言 511步进电机概述 512系统仿真技术概述713仿真软件的发展状况与应用 7第2章 MATLAB概要821 MATLAB概述822 概述10第3章步进电机基本原理 1131 典型结构和工作原理1132 旋转通电方式1233 小步距角步进电机1434 其他型式的步进电动机16com步进电动机1635 步进电机的控制方式21com机的开环控制21com 步进电机的闭环控制22第4章混合式步进数学模型及其建模2341 混合式步进数学模型2342 混合式步进电机的建模 27第5章步进电动机的驱动电源3051混合式步进电机的绕组通电方式305．2 两相双四拍环形分配器32第6章步进电机控制方式仿真结果3561 PID控制器 35comID控制器35参考文献38致谢40第1章引言步进电机最早是在1920年代由英国人所开发1950年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上对于数字化的控制变得更为容易往后经过不断改良使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度高分解能高响应性信赖性等灵活控制性高的机械系统中在生产过程中要求自动化省人力效率高的机器中我们很容易发现步进电机的踪迹尤其以重视速度位置控制需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多11步进电机概述步进电机依其构造上的差异可分为三大类可变磁阻式VR型转子以软铁加工成齿状当定子线圈不加激磁电压时保持转矩为零故其转子惯性小响应性佳但其容许负荷惯性并不大其步进角通常为15°永久磁铁式PM型转子由永久磁铁构成其磁化方向为辐向磁化无激磁时有保持转矩依转子材质区分其步进角有45°90°及75°1125°15°18°等几种混和式HB型转子由轴向磁化的磁铁制成磁极做成复极的形式其乃兼采可变磁阻式步进电机及永久磁铁式步进电机的优点精确度高转矩大步进角度小目前市场上所使用的工业用步进电机以混和式HB型最为普遍步进电机的特征步进电机最大特征即是能够简单的做到高精度的定位控制以5相步进电机为例其定位基本单位分辨率为072°全步级036°半步级是非常小的停止定位精度误差皆在±3分±005°以内且无累计误差故可达到高精度的定位控制步进电机的定位精度是取决于电机本身的机械加工精度置及速度控制步进电机在输入脉冲信号时可以依输入的脉冲数做固定角的回转进而得到灵活的角度控制位置控制并可得到与该脉冲信号周波数频率成比例的回转速度具定位保持力步进电机在停止状态下无脉波信号输入时仍具有激磁保持力故即使不依靠机械式的刹车也能做到停止位置的保持动作灵敏步进电机因为加速性能优越所以可做到瞬时起动停止正反转之快速频繁的定位动作开回路控制不必依赖传感器定位步进电机的控制系统构成简单不需要速度感应器ENCODER转速发电机及位置传感器SENSOR就能以输入的脉波做速度及位置的控制也因其属开回路控制故最适合于短距离高频度高精度之定位控制的场合下使用中低速时具备高转矩步进电机在中低速时具有较大的转矩故能够较同级伺服电机提供更大的扭力输出高信赖性使用步进电机装置与使用离合器减速机及极限开关等其它装置相较步进电机的故障及误动作少所以在检查及保养时也较简单容易小型高功率步进电机体积小扭力大尽管于狭窄的空间内仍可顺利做安装并提供高转矩输出12系统仿真技术概述系统是由客观世界中实体与实体间的相互作用和相互依赖关系构成的具有某种特定功能的有机整体系统的分类方法是多种多样的习惯上依照其应用范围可以将系统分为工程系统和非工程系统工程系统的含义是指由相互关联部件组成的一个整体以实现特定的目的例如电机驱动自动控制系统是由执行部件功率转换部件检测部件所组成用它来完成电机的转速位置和其他参数控制的某个特定目标非工程系统的定义范围很广大至宇宙小至原子只要存在着相互关联相互制约的关系形成一个整体实现某种目的的均可以认为是系统如果想定量地研究系统地行为可以将其本身的特性及内部的相互关系抽象出来构造出系统的模型系统的模型分为物理模型和数学模型由于计算机技术的迅速发展和广泛应用数学模型的应用越来越普遍系统的数学模型是描述系统动态特性的数学表达式用来表示系统运动过程中的各个量的关系是分析设计系统的依据从它所描述系统的运动性质和数学工具来分又可以分为连续系统离散时间系统离散事件系统混杂系统等还可细分为线性非线性定常时变集中参数分布参数确定性随机等子类系统仿真是根据被研究的真实系统的数学模型研究系统性能的一门学科现在尤指利用计算机去研究数学模型行为的方法计算机仿真的基本内容包括系统模型算法计算机程序设计与仿真结果显示分析与验证等环节13仿真软件的发展状况与应用早期的计算机仿真技术大致经历了几个阶段20世纪40年代模拟计算机仿真50年代初数字仿真60年代早期仿真语言的出现等80年代出现的面向对象仿真技术为系统仿真方法注入了活力我国早在50年代就开始研究仿真技术了当时主要用于国防领域以模拟计算机的仿真为主70年代初开始应用数字计算机进行仿真[4]随着数字计算机的普及近20年以来国际国内出现了许多专门用于计算机数字仿真的仿真语言与工具如CSMPACSL SIMNOM MATLAB MatrixSystem Build CSMP-C等第2章 MATLAB概要21 MATLAB概述MATLAB是国际上仿真领域最权威最实用的计算机工具它是MathWork公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化数学软件被誉为巨人肩上的工具MATLAB是一种应用于计算技术的高性能语言它将计算可视化和编程结合在一个易于使用的环境中此而将问题解决方案表示成我们所熟悉的数学符号其典型的使用包括数学计算运算法则的推导模型仿真和还原数据分析采集及可视化科技和工程制图开发软件包括图形用户界面的建立MATLAB是一个交互式系统它的基本数据元素是矩阵且不需要指定大小通过它可以解决很多技术计算问题尤其是带有矩阵和矢量公式推导的问题有时还能写入非交互式语言如C和Fortran等MATLAB的名字象征着矩阵库它最初被开发出来是为了方便访问由LINPACK 和EISPAK开发的矩阵软件其代表着艺术级的矩阵计算软件MATLAB在拥有很多用户的同时经历了许多年的发展时期在大学环境中它作为介绍性的教育工具以及在进阶课程中应用于数学工程和科学在工业上它是用于高生产力研究开发分析的工具之一MATLAB的一系列的特殊应用解决方案称为工具箱toolboxes作为用户不可缺少的工具箱它可以使你学习和使用专门技术工具箱包含着M-file集它使MATLAB可延展至解决特殊类的问题在工具箱的范围内可以解决单个过程控制系统神经网络模糊逻辑小波仿真及其他很多问题经过几十年的完善和扩充它已发展成线形代数课程的标准工具在美国MATLAB是大学生和研究生必修的课程之一美国许多大学的实验室都安装有MATLAB供学习和研究之用它集数值分析矩阵运算信号处理和图形显示于一体构成了一个方便的界面友好的用户环境其包含的SIMULINK是用于在MATLAB下建立系统框图和仿真环境的组件其包含有大量的模块集可以很方便的调取各种模块来搭建所构想的试验平台同时SIMULINK还提供时域和频域分析工具能够直接绘制系统的Bode图和Nyquist图MATLAB系统可分为五个部分MATLAB语言这是一种高级矩阵语言其有着控制流程状态功能数据结构输入输出及面向对象编程的特性它既有小型编程的功能快速建立小型可弃程序又有大型编程的功能开发一个完整的大型复杂应用程序MATLAB的工作环境这是一套工具和设备方便用户和编程者使用MATLAB它包含有在你的工作空间进行管理变量及输入和采集数据的设备同时也有开发管理调试 profiling M-files MATLABs applications Bessel功能和快速傅立叶变换MATLAB应用程序编程界面这是一个允许你在MATLAB界面下编写C和Fortran程序的库它方便从MATLAB中调用例程即动态链接使MATLAB成为一个计算器用于读写MAT-files22 概述是用于仿真建模及分析动态系统的一组程序包它支持线形和非线性系统能在连续时间离散时间或两者的复合情况下建模系统也能采用复合速率也就是用不同的部分用不同的速率来采样和更新提供一个图形化用户界面用于建模用鼠标拖拉块状图表即可完成建模在此界面下能像用铅笔在纸上一样画模型相对于以前的仿真需要用语言和程序来表明不同的方程式而言有了极大的进步拥有全面的库如接收器信号源线形及非线形组块和连接器同时也能自己定义和建立自己的块模块有等级之分因此可以由顶层往下的步骤也可以选择从底层往上建模可以在高层上统观系统然后双击模块来观看下一层的模型细节这种途径可以深入了解模型的组织和模块之间的相互作用在定义了一个模型后就可以进行仿真了用综合方法的选择或用的菜单或MATLAB命令窗口的命令键入菜单的独特性便于交互式工作当然命令行对于运行仿真的分支是很有用的使用scopes或其他显示模块就可在模拟运行时看到模拟结果进一步可以改变其中的参数同时可以立即看到结果的改变仿真结果可以放到MATLAB工作空间来做后处理和可视化模型分析工具包括线性化工具和微调工具它们可以从MATLAB命令行直接访问同时还有很多MATLAB的toolboxes中的工具因为MATLAB和是一体的所以可以仿真分析修改模型在两者中的任一环境中进行小结综上所述利用MATLAB来仿真步进电机的运行情况可以帮助研究者更好更方便的了解步进电机的特性以便进一步改善其效率第3章步进电机基本原理31 典型结构和工作原理一般电动机都是连续旋转而步进电动却是一步一步转动的故叫步进电动机每输入一个冲信号该电动机就转过一定的角度有的步进电动机可以直接输出线位移称为直线电动机因此步进电动机是一种把脉冲变为角度位移或直线位移的执行元件步进电动机的转子为多极分布定子上嵌有多相星形连接的控制绕组由专门电源输入电脉冲信号每输入一个脉冲信号步进电动机的转子就前进一步由于输入的是脉冲信号输出的角位移是断续的所以又称为脉冲电动机随着数字控制系统的发展步进电动机的应用将逐渐扩大步进电动机的种类很多按励磁可分为反应式永磁式和感应子式按相数分则可分为单相两相和多相三种其中反应式步进电机用得比较普遍结构也比较简单所以以反应式步进电机为例介绍步进电机的工作原理反应式步进电动机的工作原理与反应式同步电机一样也是利用凸极转子横轴磁阻与直轴磁阻之差所引起的反应转矩而转动的为了便于理解先以一个简单的三相步进电动机为例图 3-1是反应式步进电动机结构示意图它的定子具有均匀分布的六个磁极磁极上绕有绕组两个相对的磁极组成一组联法如图所示图 3-1 三相反应式步进电动机的结构电机转子均匀分布着很多小齿定子齿有三个励磁绕阻其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开 013て23て相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示即A 与齿1相对齐B与齿2向右错开13てC与齿3向右错开23てA与齿5相对齐A 就是A齿5就是齿132 旋转通电方式图 3-2 三相单三拍运行转子位置步进电动机的工作原理其实就是电磁铁的工作原理定子由若干相控制绕组构成每相依次通入直流电磁通具有力图沿磁阻最小路径通过的特点如A相通电BC相不通电时由于磁场作用齿1和齿3与A A对齐如图3-2a所示如B相通电AC相不通电时齿2应与B对齐此时转子向右移过13て此时齿3与C偏移为13て齿4与A偏移て-13て 23て如图3-2b所示如C相通电AB相不通电齿3应与C对齐此时转子又向右移过13て此时齿4与A偏移为13て对齐如图3-2c所示如A相通电BC相不通电齿4与A对齐转子又向右移过13て这样经过ABCA 分别通电状态齿4即齿1前一齿移到A相电机转子向右转过一个齿距如果不断地按A-B-C-A通电电机就每步每脉冲13て向右旋转如按A-C-B-A通电电机就反转这种按A-B-C-A方式运行的称为三相单三拍运行所谓三相是指步进电动机具有三相定子绕组单是指每次只有一相绕组通电三拍指三次换接为一个循环第四次换接重复第一次情况除了这种运行方式外三相步进电动机还可以以三相六拍和三相双三拍运行三相六拍运行的供电方式是A-AB-B-BC-C-CA-这时每一循环换接6次总共有6种通电状态这6种通电状态中有时只有一相绕组通电如A相有时有两相绕组同时通电如A相和B相图3-3表示这种方式对控制绕组供电时转子位置和磁通分布的图形开始时先单独接通A相这时与单三拍的情况相同转子齿1和3的轴线与定子极轴对齐如图3-3a所示当A和B两相同时通电时转子稳定位置将会停留在AB两定子磁极对称的中心位置上依此类推如果下面继续按照BC-C-CA-A的顺序使绕组换接那末步进电动机就不断按顺时针方向旋转当顺序顺序改为A-AC-C-CB-B-BA-A时步进电动机就反响即按逆时针方向旋转图 3-3 三相六拍运行aA相通电bAB相通电cB相通电dBC相通电可见单双六拍运行时步距角为15°比三拍通电方式时减小一半因此同一台步进电动机采用不同的通电方式可以有不同的拍数对应运行时的步距角也不同此外六拍运行方式每一拍也总有一相控制绕组持续通电也具有电磁阻尼作用电机工作也比较平稳33 小步距角步进电机以上这种结构形式的反应式步进电动机它的步距角较大常常满足不了系统精度的要求所以大多数采用如图3-4所示的定子磁极上带有小齿转子齿数很多的反应式结构其步距角可以做得很小下面进一步说明它的工作原理图3-4所示的是最常见的一种小步距角的三相反应式步进电动机定子每个图3-4 三相反应式步进电动机的结构极面上有5个齿转子上均匀分布40个齿定转子的齿宽和齿距都相同当A相控制绕组通电时转子受到反应转矩的作用使转子齿的轴线和定子AA′极下齿的轴线对齐因转子上共有40个齿其齿距角为定子每个极距所占的齿数为不是整数如图3-5所示因此当定子A相极下定转子齿对齐时定子B相极和C相极下的齿和转子齿依次有 13 齿距的错位即3°同样当A相断电B相控制绕组通电时反应转矩的作用下子按逆时针方向转过3°转子齿的轴线和定子B相极下齿的轴线对齐这时定子C相极和A相极下的齿和转子齿又依次错开 13 齿距依次类推若继续按单三拍的顺序通电转子就按逆时针方向一步一步地转动步距角为3°当然改变通电顺序即按A-C-B-A 电机按顺时针方向反转图3-5转子展开图 A相绕组通电若采用三相单双六拍的通电方式运行时和前面分析的道理完全一样步距角也减小一半为15°通过以上分析可知转子的齿数不能任意选取因为在同一相的几个磁极下定转子齿应同时对齐或同时错开才能使几个磁极的作用相加产生足够的反应转矩所以转子齿数应是定子磁极的偶数倍另外在不同相的磁极下定转子相对位置应依次错开 1m 齿距这样才能在连续改变通电状态下获得连续不断的运动否则当某一相控制绕组通电时转子齿都将处于磁路的磁阻最小的位置上各相绕组轮流通电时转子将一直处于静止状态电动机不能正常运行为此要求两相邻相磁极轴线之间转子的齿数应为整数加或减 1m 即3-1式中K 为正整数Zr 为转子的齿数2p 为一相绕组通电时在圆周上形成的磁极数图 3-5定转子展开图A相绕组通电如果以 N 表示步进电动机运行的拍数则转子经过 N 步将转过一个齿距每转一圈即360°机械角需要走NZr 步步距角为3-2N Cm式中C 为通电状态系数当采用单拍或双拍方式时C 1而采用单双拍方式时C 2由此可见增加拍数和转子的齿数可以减小步距角有利于提高控制精度增加电机的相数可以增加拍数也可以减小步距角但相数越多电源及电机的结构越复杂造价也越高反应式步进电动机一般做到六相个别的也有八相或更多相增加转子的齿数是减小步进电动机步距角的一个有效途径目前所使用的步进电动机转子的齿数一般很多对相同相数的步进电动机既可采用单拍方式也可采用单双拍方式所以同一台电机可有两个步距角如 3°15° 15°075° 12°06°等当通电脉冲的频率为时由于转子每经过 NZr 个脉冲旋转一周故步进电动机每分钟的转速为3-3式中的单位为 HZ可见反应式步进电动机的转速与拍数 N转子齿数 Zr 及脉冲的频率有关当转子齿数一定转速与输入脉冲的频率成正比改变脉冲的频率可以改变电机的转速34 其他型式的步进电动机com步进电动机图3-6是永磁式步进电动机的结构原理图定子为凸极式装有两相或多相绕组转子为凸极式星形磁钢其极对数与定子每相绕组的极对数相同图中定子为两相集中绕组AO BO 每相为两对极所以转子也是两对极即 p 2当定子绕组按 A-B –A - –B -A 的次序轮流通电时转子将按顺时针方向每次转过45°即步距角为45°永磁式步进电动机的步距角3-4用电弧度表示则有3-5式中p 为转子极对数图 3-6 永磁式步进电机由上可知永磁式步进电机要求电源供给正负脉冲否则不能运行这就使电源的线路复杂化了这个问题可通过在同一相的极上绕两套绕向相反的绕组电源只供给正脉冲的方法来解决这样做虽然增加了用铜量和电机尺寸但却简化了对电源的要求此外还有两相双四拍通电方式即AB-B –A - –A –B - –B A-AB永磁式步进电动机的特点是①大步距角例如②启动和运行频率较低通常为几十到几百赫兹但转速不一定低但它所需的③控制功率较小效率高④在断电情况下具有定位转矩⑤有强的内阻力矩主要用于新型自动化仪表com步进电动机混合式步进电动机也称为感应子式步进电动机这是一种十分流行的步进电动机它的定子铁心与反应式步进电动机相同也是两相集中绕组每项为两极对按A-B –A - –B -A次序轮流通以正负脉冲转子的结构与永久磁钢的电磁减速式同步电动机相同它既有反应式步进电动机小步距角的特点又有永磁式步进电动机的高效率绕组电感比较小的特点常常也作为低速同步电动机运行一两相混合式步进电动机的结构图3-7为两相混合式步进电动机的轴向剖视图定子的结构与反应式步进电动机基本相同沿着圆周有若干个凸出的磁极极面上有小齿极身上有控制绕组控制绕组的接线如图3-8所示转子由环形磁钢和两段铁芯组成环形磁钢在转子中部轴向充磁两段铁芯分别装在磁钢的两端转子铁芯上也有小齿两段铁芯上的小齿相互错开半个齿距定转子的齿距和齿宽相同齿数的配合与单段反应式步进电动机相同图3-7混合式步进电动机轴向剖视图图3-8混合式步进电动机轴向剖视图二两相混合式步进电动机的工作原理混合式步进电动机作用在气隙上的磁动势有两个一个是由永久磁钢产生的磁动势另一个是由控制绕组产生的磁动势这两个磁动势有时是相加的有时是相减的视控制绕组中电流方向而定这种步进电动机的特点是混入了永久磁钢的磁动势故称为混合式步进电动机1零电流时工作状态各相控制绕组中没有电流通过这时气隙中的磁动势仅由永久磁钢的磁动势决定如果电机的结构完全对称各个定子磁极下的气隙磁动势将完全相等电动机无电磁转矩因为永磁磁路是轴向的从转子B端到定子的B端轴向到定子的A端转子的A端经磁钢闭合在这个磁路上总的磁导与转子位置无关这一方面由于转子不论处于什么位置每一端的不同极下磁导有的大有的小但总和不变另一方面由于两段转子的齿错开了半个齿距所以即使在一个极的范围内看当B端磁导增大时A端必然减小也使总磁导在转子位置不同时保持不变。
基于matlab的异步电机变频调速系统的设计毕业设计
基于MATLAB的异步电动机变频调速仿真实现
SIMULATIONFORFREQUENCY CONTROL SYSTEM OFASYNCHRONOUS MOTOR BASED ON MATLAB
基于MATLAB的异步电动机变频调速仿真实现
摘要
本文主要对交流异步电动机SPWM变频调速矢量控制系统进行建模与仿真。变频调速系统在异步电动机的各种调速方式中效率最高、性能最好，因此有着极其重要的地位。电气传动控制系统计算机仿真是应用现代软件工具对其工作特性进行研究的一种十分重要的方法。通过仿真试验，可以比较各种策略与方案，优化并确定相关参数。因此进行系统仿真是不可或缺的，为科学决策提供了可靠的依据。
By simulation, for one thing, we understand and grasp the asynchronousmotor operating characteristics.What’s more, simulation data has laid a solid foundation for the introduction of new experimental equipment and further development.
ABSTRACT
This paper mainly studies the modeling and the simulation about vector control system of the SPWM variable frequency control. Variable-frequency speed regulation is anefficientwayofspeed regulation. The computer simulation of the electric drive system is one of the most significant means in the science research.It works by establishing the simulation modelsand simulation experiments on computer repeatedly.By simulation, you can compare a variety of strategies and determine the relevant parameters.It is essential for system simulation, so as to provide a reliable scientific basis for decision-making.
毕业论文基于matlab三相异步电动机调压调速系统设计说明书
图9 开环系统仿真模型
1）触发角α为60°时得到的转速
图10α=60°时 电机转速变化的过程
由图中可以观察到当触发角为60°时，转速稳定在1712转/分钟，转速在0.9s时达到稳定状态。
2）触发角α为75°时得到的转速
图11α=75°时 电机转速变化的过程
L12为折算到定子侧的每相转子漏感；
S为转差率。
图1异步电动机在不同电压的机械特性
由电机原理可知，当转差率s基本保持不变时，电动机的电磁转矩与定子电压的平方成正比。因此，改变定子电压就可以得到不同的人为机械特性，从而达到调节电动机转速的目的。
1、调压电路
改变加在定子上的电压是通过交流调压器实现的。目前广泛采用的交流调压器由晶闸管等器件组成。它是将三个双向晶闸管分别接到三相交流电源与三相定子绕组之间通过调整晶闸管导通角的大小来调节加到定子绕组两端的端电压。这里采用三相全波星型联接的调压电路。
七、 参考文献
1）机械工业出版社 《电力电子和电力拖动控制系统的matlab仿真》 洪乃刚
2）机械工业出版社 《电力电子技术》 王兆安
3）电子工业出版社 《matlab电机仿真精华50例》 郝世勇
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附件：
本科生毕业设计（论文）管理规范
四、要加强毕业设计（论文）环节的学风建设
要通过各种途径和方式加强对学生的学风教育，使学生理解毕业实习、毕业设计（论文）的目的和意义，充分认识到做好毕业设计（论文）对自身思想品德、业务水平、工作能力和综合素质的提高具有深远的影响。要建立严格的管理制度，倡导科学、求实、勇于创新、团结协作的优良学风，切实纠正毕业设计（论文）脱离实际的倾向，严肃处理弄虚作假、抄袭等不良行为。
基于matlab的交流异步电机变频调速运行设计
基于matlab的交流异步电机变频调速运行设计
要设计基于Matlab的交流异步电机变频调速运行，可以按照
以下步骤进行：
1. 确定电机的参数：包括额定功率、额定电压、额定电流、额定转速等参数。
2. 编写电机模型：根据电机的参数，利用Matlab中的工具箱（如Simulink）或编程语言，编写电机的数学模型，包括电机的转动方程、电机的电磁特性等。
3. 设计调速控制策略：根据电机的模型和调速要求，设计合适的调速控制策略。
常用的控制策略包括PID控制、模糊控制、自适应控制等。
在Matlab中，可以利用控制系统工具箱来设
计和调试控制策略。
4. 实现电机控制系统：根据调速控制策略，利用Matlab编程
语言或Simulink工具箱，实现电机的控制系统。
包括传感器
的采集和信号处理、控制算法的实现、控制信号的输出等。
5. 进行仿真和测试：利用Matlab的仿真工具箱，对设计的电
机控制系统进行仿真和测试。
根据仿真结果，对控制算法进行优化和调整。
6. 硬件实现：将设计好的电机控制系统部署到确切的硬件平台上，如嵌入式系统、DSP芯片等。
可以根据实际情况选择合
适的硬件平台，并进行相应的接口设计和实现。
7. 进行实际运行测试：将设计好的电机控制系统连接到实际的变频调速驱动器和电机上，进行实际运行测试。
根据测试结果，对控制系统进行再次优化和调整。
通过以上步骤，就可以设计基于Matlab的交流异步电机变频
调速运行系统。
基于matlab的电机调速控制系统设计
基于matlab的电机调速控制系统设计本文主要是介绍三相异步电动机调速系统的类型、原理、以及各种调速系统的优缺点，并集中介绍了调速类型中的三相异步电动机调压调速方法以及其工作原理；通过对调压调速原理的分析及计算，运用matlab软件建立调压调速模型，通过其仿真模块，对模型进行动态仿真，输出相关的仿真结果。
对仿真结果进行分析，研究模型的可靠性以及其准确性，并不断对模型修正，以使其能够更准确地反映真实情况和对实际模型的建立起到一定的辅助作用。
另外，通过此次相关的设计，更加深入地了解matlab软件及其仿真模块在实际研究应用中起到的重要作用。
目录1 绪论 (2)1.1 研究目的及意义 (2)1.1.1 研究目的 (2)1.1.2 研究意义 (2)1.2 研究的背景 (2)1.3 国内外研究现状 (3)1.4 研究方法 (3)2 异步电动机的调速系统 (4)2.1 异步电动机调速系统的分类 (4)2.2 异步电机调速原理简介 (4)2.2.1 变极电动机 (4)2.2.2 变频调速 (4)2.2.3 转子串电阻调速 (4)2.2.4 调压调速 (4)2.3 各种异步电机调速的特点 (5)2.3.1 变极调速方法 (5)2.3.2 变频调速方法 (5)2.3.3 转子串电阻调速方法 (5)2.3.4 调压调速的方法 (5)3 异步电机调压调速模型设计 (5)3.1 异步电机调压调速的原理 (5)3.2 速度负反馈的交流调压调速系统 (7)3.3 调压调速系统的组成部分 (7)3.3.1 三相交流调压器 (7)3.3.2 同步脉冲触发器 (9)3.3.3 反馈环节 (9)4 三相交流调压调速系统的matlab仿真 (11)4.1 matlab简介 (11)4.2 Simulink库介绍 (11)4.3系统建模与仿真 (13)4.3.1 三相电源的建模及参数设置 (13)4.3.2 同步流脉冲触发器的建模与参数的设置 (14)4.3.3 三相交流调压电路的建模与参数设置及仿真 (15)4.3.4 电机模块的建模与参数设置 (16)4.3.5 转速反馈环节及给定环节的建模及参数设置 (17)4.4 带转速负反馈的三相交流调压调速系统的连接图 (17)4.5 仿真结果与分析 (17)5 结论 (21)1 绪论1.1 研究目的及意义1.1.1 研究目的Matlab软件应用十分广泛，在电气专业也有十分广泛的应用。
基于MATLAB的异步电动机调速系统设计与仿真 (修改稿)
电能是人们日常生产生活不或缺的能源，并且在生活被浪费最多的能源也是电能，因此，充分有效利用电能并节省电力尤为重要，隐藏着非常巨大的技术发展空间。立足于节省控制能量这一方面，节省电动机控制能量扮演了一个非常重要的角色。各种类型的电动机是电能主要的使用者和生产者，我国电动机的年耗电量占了工业用电总量的80％以上。在电动机的运行维护过程中，功率电动机控制的效率很低，并且在其使用的过程中严重地浪费了大量的功率。近年来，我国在电机节能控制方面的投资增加，就是因为有巨大的潜力存在于电机调速的市场。
关于评价交流调速技术的优劣，不同的需求有不同的标准。但普遍的共识是：(1)工作效率不能低；(2)调速平滑即无级调速；(3)调速范围要大；(4)调速产生的负面影响（如谐波、功率因数等）小；(5)成本不能太高。[10]
在对交流旋转速度的调整控制系统中，变频系统的调速技术是最佳且最稳定的交流旋转速度调整控制系统性能。对变频系统调速控制技术的开发与研究应用是目前在电机控制领域最有发展希望且实用的技术研究工作。用于控制交流频率的转换器完全可以是一整个的变频控制系统，频率变换行业的整个市场的发展潜力非常大。这里所说的"频率变换行业"不仅局限于交流频率变换器本身，还广泛地涵盖了与交流频率变换器系统控制技术密切相关的所有领域和行业。如交流速度的调整控制系统及系统控制、电力电子重要部件的控制系统驱动与安全保护、相关集成电路的批量生产与工业技术应用等。
基于MATLABGUI的步进电动机升降速参数生成软件设计
基于MATLABGUI的步进电动机升降速参数生成软件设计范巧艳
【期刊名称】《新技术新工艺》
【年(卷),期】2015(000)004
【摘要】针对步进电动机起动和停止过程中出现的失步和过冲现象，分析了某型步进电动机的矩频特性，总结出了步进电动机升降速控制原则，提出了一种利用曲线拟合的升降速曲线设计步骤及升降速参数的生成方法，利用MATLAB GUI开发出步进电动机升降速参数生成软件，成功生成了升降速参数，对各型步进电动机的控制均具有一定的工程应用价值。
【总页数】3页(P58-60)
【作者】范巧艳
【作者单位】西安职业技术学院机电工程系，陕西西安 710032
【正文语种】中文
【中图分类】TM383.6
【相关文献】
1.基于PLC的步进电动机自动升降速控制设计 [J], 欧阳三泰;周琴
2.基于PLC的步进电动机升降速控制 [J], 王立红;梅丽凤
3.步进电动机升降速控制系统 [J], 葛翔;陈佳品;李振波
4.基于指数型曲线的步进电动机升降速控制方法 [J], 张立强;谈世哲
5.基于PLC的步进电动机自动升降速控制 [J],
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基于MATLAB的电机调速系统的设计
随着时代的进步和科技的发展 ! 拖动控制的电机调速系统在工农业生产 " 交通运输以及日常生活中起着 越来越重要的作用 ! 因此 ! 对电机调速的研究有着积极的意义 ! 长期以来 ! 直流电机被广泛应用于调速系统 中 ! 而且一直在调速领域占居主导地位 !这主要是因为直流电机不仅调速方便 !而且在磁场一定的条件下 !转 速和电枢电压成正比 ! 转动矩容易被控制 # 同时具有良好的起动性能 ! 能较平滑和经济地调节速度 ! 因此采 用直流电机调速可以得到良好的动态特性! 本文作者在研究直流电机调速系统时 ! 采用的是单相串激电动机 ! 单相串激电动机是工业中普遍采用 的电机之一 ! 具有转速高 " 体积小 " 重量轻 " 调速方便等特点 ! 广泛应用于机械 " 化工 " 医疗等部门 $"%! 此外 ! 串 激电动机在许多情况下可设计成交直流两用 !即同一台串激电动机既可在交流电源下工作 ! 也可以在直流电 源下工作 ! 基于上述情况 ! 采用单相串激电动机作为调速系统的被控对象!
第 !" 卷第 # 期
袁
锴 !等
基于 (6/76. 的电机调速系统的设计
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图 7
电机实际转速波形图
图 G
基于MATLAB-GUI的永磁同步电机调速系统仿真平台设计
基于MATLAB-GUI的永磁同步电机调速系统仿真平台设计张岳【摘要】基于MATLAB软件的simulink仿真工具箱和可视化编程技术(GUI),构建了永磁同步电机调速系统的仿真技术平台,该平台包含永磁电机调速系统仿真模型和调速过程仿真分析,替代硬件实验无法完成的实验内容,将抽象的理论知识变为直观的感性认识,有助于学生直观理解永磁同步电机调速控制系统的组成及工作原理,具有较强的教学、实验和工程研究价值.【期刊名称】《辽宁科技学院学报》【年(卷),期】2015(017)002【总页数】3页(P1-3)【关键词】永磁同步电机;调速控制系统;图形用户界面;仿真技术【作者】张岳【作者单位】辽宁科技学院电信学院,辽宁本溪117004【正文语种】中文【中图分类】TM313电机是一个复杂的、非线性的、多变量系统，电机调速在各行业应用普遍。
电机所涉及的理论知识深奥，不易掌握。
传统电机理论教学往往采用黑板授课或采用PPT幻灯片授课，枯燥乏味，同时，受到实验设备、实验条件以及实验教师水平等限制，理论教学有时难以达到教学大纲要求，不利于提高学生学习的积极性。
而目前较流行的计算机仿真技术可以很好解决这方面问题，其中MATLAB/SIMULINK软件提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境，只需用鼠标简单操作，就可构建一个复杂控制系统，若与GUIDE面向对象可视化编程联合使用，则可以更加直观、清晰、简便地操控仿真模型参数与显示仿真结果〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕。
图形用户界面开发环境GUIDE通过fig文件和M文件的操作，激活图形对象来实现较复杂的功能。
一个好的GUI即可保留MATLAB强大的数值处理能力，又可提供良好的人机对话窗口，给教学、科研分析设计带来极大的灵活性〔5〕〔6〕〔7〕〔8〕。
本文所设计的永磁同步电机调速系统仿真平台包含电力电子技术、电机学、自动控制原理等多门自动化专业课程知识，借助MATLAB-GUI所构建的仿真平台调用仿真模型对其进行仿真运行，通过仿真波形对所设计的调速系统进行仿真分析，可以提高学生解决实际问题的应用能力，为今后从事专业研究打下良好而坚实的基础。
基于Matlab GUI的直流电机PID调速系统的设计
基于Matlab GUI的直流电机PID调速系统的设计樊开阳;林小兰【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2013(32)22【摘要】Based on Matlab GUI ( graphical user interface ) , a PID control system of DC motor with MCU as the core is de-signed . Using Matlab GUI as the upper computer to process the collected information , the system realizes the motor speed ’ s wave-form display , storage , PID control and other functions . Because of the PWM signal of the system is produced by special PWM chip , the complexity of the MCU program has been reduced , and the reliability and control accuracy of the system has been im-proved . The experimental results show that the system runs steadily , has fine interface of human-computer interaction , and operates simply . It can make users improve their intuitive understanding of PID algorithm and the performance of motor in selecting the PID parameters , has a certain practical significance in the field of automatic control , motor and so on .%基于 Matlab GUI （图形用户界面）设计了一种以单片机为控制核心的直流电机PID 调速系统。
基于Matlab GUI的PSS参数优化软件的设计
基于Matlab GUI的PSS参数优化软件的设计王占颖;沈超;胡振华【摘要】为有效提高现场工作人员的工作效率,以PSS参数优化为理论基础,依据实测的励磁系统无补偿相频特性,利用遗传算法进行参数优化.通过对Matlab中图形用户界面控件进行布局设计和回调函数程序的编写,设计了基于图形用户界面(GUI)的PSS参数优化软件,并结合现场实际数据,进一步提高了参数优化的准确性.仿真结果表明,PSS参数优化软件可以快速、便捷地设计出最优的PSS参数,整定后的PSS比原始参数对应的PSS更能有效保持系统稳定性.【期刊名称】《厦门理工学院学报》【年(卷),期】2018(026)001【总页数】5页(P43-47)【关键词】软件设计;PSS参数;图形用户界面;遗传算法;低频振荡【作者】王占颖;沈超;胡振华【作者单位】上海市电力公司青浦供电公司, 上海201700;上海市电力公司青浦供电公司, 上海201700;上海市电力公司青浦供电公司, 上海201700【正文语种】中文【中图分类】TM711现代电力系统的网架结构复杂，是一个具有紧密联系的复杂系统。
电力系统稳定器(power system stabilizer ，PSS)参数优化是互联电力系统关注的焦点，国内外广大研究者一直将PSS参数优化设计作为研究的重点问题，随着大量学者的深入研究和工程实践，提出了一系列的优化PSS参数配置的方法，以提高电网小干扰稳定性。
通过理论推导得出的参数计算值与系统实际情况并不相符合。
若要更好地控制电力系统稳定性，需要经过反复试验与调试才能得到适当的PSS参数，但这个过程比较耗时费力[1-2]。
为提高电力系统的静态、动态稳定性，增强系统的阻尼特性，文献[3]提出梯度类非线性优化方法来设计PSS参数。
文献[4]提出将特征值灵敏度和下山类非线性优化技术相结合，协调优化多个参数的方法，以特征值灵敏度为梯度信息，最接近虚轴的复数特征根实部为目标函数[4]，从而用于设计PSS的最优参数。
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关键 词 ： ＭＡＴ Ｌ ＡＢ ＧＵＩ ； 步进 电动机 ； 矩频 特性 ； 升 降速 曲线
中 图分类 号 ： ＴＭ ３ ８ ３ ． ６ 文献标 志 码 ： Ａ
Ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｏ ｆ Ｒａ ｉ ｓ ｉ ｎｇ ａ ｎ ｄ Ｒｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｐｅ ｅ ｄｓ ｏ ｆ Ｓｔ ｅ ｐ Ｍ ｏ ｔ ｏ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｍ ＡＴＬＡＢ ＧＵＩ ．
ＧＵＩ ，ｔ ｈｉ ｓ ｂｒ ｉ ｎ ｅ ｄ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｉ ｎ ｅ ｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｔ ｙｐ ｅ ｓ ｏｆ ｓ ｔ ｅ ｐ ｍｏ ｔ ｏｒ ’ ｓ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎｇ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：Ｍ Ａ ＴＩ Ａ Ｂ ＧＵ Ｉ，ｓ ｔ ｅ ｐ ｍ ｏｔ ｏ ｒ，ｔ ｏｒ ｑｕ ｅ ｃ ｈ ａｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ，ｓ ｐｅ ｅ ｄ — ｕ ｐ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ — ｄｏｗｎ ｃ ｕ ｒ ｖｅ
ＭＡ ＴＬ ＡＢ ＧＵＩ 友 好 的 人 机 界 面 和 强 大 的 计 算 能
进 行控 制 ， 由于没 有反馈 ， 步进 电动机必 须精 确 响应
每 个控 制脉 冲 ， 否 则 在 升速 或 降 速 阶段 会 出现 过 冲
或 失步 ； 因此 ， 步 进 电动 机 控 制 系统 中 ， 升 降速 过 程 的控 制 非常关 键 。本文 编写 了基 于 ＭＡＴ Ｌ ＡＢ ＧＵＩ 的步进 电动机 升 降 速参 数 生 成 软件 ， 由该 软 件 生 成 单 位控 制周期 内的转速 参数 。控 制硬件 将转 速参 数 写 入存 储器 中 ， 每次上 电将 其转存 到 内存 ， 以便控 制
步 进 电动机 时调 用 。
力， 快捷 生成 升降速 参数 ＿ １ ］ 。
ｒ ａ ｉ ｓ ｉ ｎｇ ａｎ ｄ ｒ ｅ ｄｕ ｃ ｉ ｎｇ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄｓ ｏｆ ｓ ｔ ｅ ｐ ｍｏｔ ｏ ｒ ｗｅ ｒ ｅ ｐｒ ｏｐ ｏｓ ｅ ｄ，ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｗａ ｓ ｄｅ ｖｅ ｌ ｏｐ ｅ ｄ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ Ｍ Ａ ＴＬＡ Ｂ
特性 ， 总 结 出 了步 进 电动 机 升 降 速 控 制 原 则 ， 提 出 了 一 种 利 用 曲 线 拟 合 的 升 降 速 曲 线 设 计 步 骤 及 升 降 速
参数 的 生成方 法 ， 利 用 ＭＡＴＬ Ａ Ｂ ＧＵＩ 开发 出步进 电动机 升 降速 参数 生成 软件 ， 成 功 生成 了升 降速参 数 ，
步 进 电 动 机 能 够 以 开 环 控 制 方 式 对 位 置 和 速 度
的升降速 就是 利用 软件 控制微 控制 器 的步进 脉 冲信 号发 送 速率 。改 变 单 位 控 制 周 期 内 的步 进 脉 冲 速 率， 一般 应 将 参 数 写 入 Ｆ Ｌ ＡＳ Ｈ ＲＯＭ。本 文 利 用
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｄｅ ｓ ｙｎ ｃ ｈｒ ｏｎ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｏ ｖｅ ｒ ｓ ｈ ｏｏ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｔ ｅ ｎ ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｓ ｏｎ ｓ ｔ ｅ ｐ ｍｏｔ ｏ ｒ ｓ ｓ ｔ ａ ｒ ｔ ｉ ｎｇ ａ ｎｄ ｓｔ ｏｐｐ ｉ ｎｇ． Ｔｏｒ ｑｕ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ
新技 术新 工艺
２ ０ １ ５ 年 第 ４期
基于 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ Ｇ Ｕ Ｉ 的步进电 动机 升降速参数生成软件设计
范巧 艳
（ 西 安 职 业 技 术 学 院 机 电工 程 系 ， 陕 西 西安 ７ １ ０ ０ ３ ２ ）
摘 要 ： 针 对 步进 电动机起 动 和停 止过 程 中 出现 的 失 步和 过 冲现 象 ， 分 析 了某 型 步进 电动 机 的矩 频
ＦＡＮ Ｑｉ ａ ｏ ｙ ａ ｎ
（ Ｄｅ ｐａ ｒ ｔ ｍｅ ｎｔ ｏｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ，Ｘｉ ａ ｎ Ｖｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｌ Ｔｅ ｅ ｈｎ ｉ ｅ ａ ｌ Ｃｏｌ ｌ ｅ ｇ ｅ， Ｘｉ ａ ｎ ７１ ００３ ２，Ｃｈ ｉ ｎ ａ）
ｏｆ ａ ｓ ｔ ｅ ｐ ｍｏ ｔ ｏｒ ｗｅ ｒ ｅ ａｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｉ ｎｃ ｉ ｐｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ｒ ａ ｉ ｓ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｄｕ ｃ ｉ ｎｇ ｓ ｐｅ ｅ ｄｓ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｐ ａ ｐｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈｅ ｐｒ ｏｂ ｌ ｅ ｍ ． Ｔｈｅ ｓ ｔ ｅ ｐ ｏｆ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ｉ ｎｇ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ — ｕｐ ａｎ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ — ｄ ｏ ｗｎ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｆ ｉ ｔ ｔ ｉ ｎｇ ａ ｎｄ ｔ ｈｅ ｗａｙ ｏｆ ｇｅ ｎｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ