基于MATLAB的同步发电机仿真分析

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基于Matlab Simulink的同步发电机励磁系统模型的研究

科技与创新┃Science and Technology &Innovation·148·2020年第17期文章编号：2095－6835（2020）17－0148－02基于Matlab Simulink 的同步发电机励磁系统模型的研究岳文超（连云港供电公司，江苏连云港222000）摘要：介绍了电力系统动态建模方法，对同步发电机励磁系统的构建进行了深入研究。

着眼电网的实际需求，探究使用Maltlab Simulink 模拟程序搭建电源励磁系统的数学模型，模拟获得符合实际情况的调节器设置参数，调整各参数，从而得出符合实际的励磁系统的数学模型和参数，验证了Maltlab 对电力系统进行研究的有效性和可行性。

关键词：Matlab Simulink ；励磁系统；仿真计算；数学模型中图分类号：TM31文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2020.17.064随着电网的范围增大，网载负荷能力增强，电网安全也面临着挑战。

发电机的励磁控制系统可以稳定频率和电压的波动，改善动态品质，提高抗干扰能力，对防止电网事故扩大起着重要作用。

建立励磁系统模型进行研究，可以精确评估电网暂态稳定性，方便对电网进行事故预想。

以往的模型动态指标采用经验值或默认值，往往与实际不符，且软件复杂，不能满足一般工作人员的需求。

且Matlab 具有更好的兼容性和友好的人机互动，应用前景巨大。

所以，利用Matlab 对励磁系统模型进行分析，一方面，可以节省分析者的时间成本；另一方面，可以提升模拟分析的的精度和指导价值。

1励磁系统工作模型原理解析励磁系统由以下两部分构成：向发电机绕组提供可控直流电流，用于建立稳定的直流磁场，称之为励磁输出模块；在正常运行或发生事故时调节及励磁电流以满足相关需求，包括励磁调节、强励磁、强减磁和自灭磁等，称为励磁控制模块。

励磁调节器与发电机的电压、电流等状态量构建联系，以预先设置的调节参数对励磁功率模块发出控制信号，控制励磁功率模块的输出，从而控制整个发电系统。

基于matlab的同步发电机组建模与仿真

基于matlab的同步发电机组建模与仿真基于matlab的同步发电机组建模与仿真I 基于MATLAB 的同步发电机组建模与仿真摘要随着电网的规模越来越大，电力系统的运行也随之越来越复杂。

同步发电机及其控制系统作为电源是电力系统中的重要组成部分，其性能对电力系统有着极大的影响，直接关系到系统的稳定运行。

为了使电力系统安全而经济地运行，我们必须对同步发电机组特性进行深入的研究。

而同步发电机组运行是一个相当复杂的过程，其动态特性随着机组的运行状态而不断变化，所以建立机组的模型并进行仿真研究是掌握发电机动态特性，评价其各个控制系统性能的有效手段，并且对工作人员的培训和研究将起到很大的作用。

同步发电机组模型的建立将涉及到机组的机理分析，有利于从理论建模中引出新的设计方法，为优化设计提供理论依据。

本文将对同步发电机及其励磁系统、调速系统的数学模型进行研究，利用MATLAB/Simulink 搭建同步发电机组的仿真模型，建立单机无穷大系统，最后对模型进行仿真，并分析仿真结果。

关键词：电力系统；单机无穷大系统；MATLAB/Simulink；仿真；同步发电机组华北电力大学本科毕业设计（论文）摘要II SYNCHRONOUS GENERATOR UNIT MODELING AND SIMULATION BASED ON MATLAB Abstract With the enlargement of the power grid scale, the operation of the power system is becoming more and more complex. As supply unit of the system, synchronous generator and its control system plays an important part in the power system. Their performance also imposes great influence to the power system and has a direct connection with the power system stability. In order to ensure the safe and economic operation of the power system, we shall do a profound research on the synchronous generator unit characteristics. However, the operation of the synchronous generator unit is a extremely complex process. Its dynamic characteristics are subject to the changing states of the unit operation. Therefore, it is efficient to build a unit model and do simulations research to acquire the dynamic characteristics of the unit, and evaluate the performance of each control system. This will also play a great role in the staff training and researches. The building of the synchronous generator unit model will involve the mechanic analysis of the unit, do favor to deduce new designing methods from theoretical model buildingand provide theoretical basis to the optimization design. In this paper the mathematical model of the synchronous generator and its excitation system, speed regulating system will be researched; the simulation model of synchronous generator unit will be built based on MATLAB/Simulink; a single-unit infinite system will be established; finally simulate the model and verify the accuracy of the model. Key Words: Power System; Single-unit Infinite System; MATLAB/Simulink; Simulation; Synchronous Generator Unit 华北电力大学本科毕业设计（论文）目录i 目录摘要∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙IAbstract∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙II 1 绪论∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 1.1 课题背景和意义∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 1.2 电力系统仿真发展现状∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 1.3 本课题所完成的主要工作∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 2 同步发电机组数学模型∙∙∙∙∙∙4 2.1 同步发电机数学模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.1.1 同步发电机数学建模概述∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.1.2 同步发电机基本方程∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.1.3 同步发电机三阶模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.1.4 单机无穷大系统∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙7 2.2 励磁系统数学模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 2.2.1 同步发电机励磁自动控制系统概述∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 2.2.2 同步发电机励磁自动控制系统数学模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 2.3 调速系统数学模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10 2.3.1 同步发电机组调速控制系统概述∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10 2.3.2 同步发电机调速系统数学模型于MATLAB 同步发电机组仿真∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 3.1 MATLAB 介绍∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 3.1.1 MATLAB/Simulink∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 3.1.2 常用Simulink 库模块∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙13 3.2 同步发电机组仿真的初值计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙14 3.3 同步发电机组仿真模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙15 3.3.1 同步发电机模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙16 3.3.2 同步发电机励磁自动控制系统仿真模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙17 3.3.3 同步发电机调速系统仿真模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙18 3.4 系统仿真及结果分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙18 3.4.1 稳定运行∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙19 3.4.2 系统电压突增或突降∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙20 3.4.3 增加励磁系统给定电压∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 1 3.4.4 增加调速系统给定功率∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 3 华北电力大学本科毕业设计（论文）目录ii 3.4.5 三相突然短路∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙24 4 结论与展望∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙26 参考文献∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙27 致谢∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙28 华北电力大学本科毕业设计（论文）1 1 绪论1.1 课题背景和意义随着现代电力系统网络规模的不断扩大和电网电压等级的不断升高，电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加。

基于MATLAB的电机仿真分析

基于MATLAB的电机仿真分析一、电机仿真基础在进行电机仿真分析之前，我们首先需要了解电机的工作原理和基本参数。

电机是一种将电能转换为机械能的设备，根据其工作原理的不同，可以分为直流电机和交流电机。

在进行仿真分析时，需要考虑到电机的电气和机械特性，例如电压、电流、转速、转矩等参数。

电机仿真分析的基础是建立电机的数学模型，通常采用的是电路模型或者有限元模型。

电路模型适用于小功率电机，其基本原理是根据电机的电气特性建立等效电路，并通过电路方程进行仿真分析。

有限元模型适用于大功率电机，其基本原理是根据电机的物理结构建立有限元模型，并通过有限元分析进行仿真分析。

在MATLAB中，可以利用Simulink或者PDE Toolbox等工具进行电路模型和有限元模型的建模和仿真。

三、基于MATLAB的电机仿真应用1. 电机性能分析基于MATLAB的电机仿真分析可以帮助工程师了解电机的性能和特点，例如电流波形、转速响应、转矩曲线等参数。

通过仿真分析，可以优化电机设计和控制系统，提高电机的效率和可靠性。

2. 电机故障诊断基于MATLAB的电机仿真分析还可以用于电机的故障诊断，例如定子短路、转子断路、轴承故障等。

通过对电机的电气特性和机械特性进行仿真分析，可以检测和诊断电机的故障类型和位置，从而及时进行维修和保养。

3. 电机控制系统设计基于MATLAB的电机仿真分析还可以用于电机控制系统的设计和优化。

通过搭建电机模型和控制系统模型，进行仿真分析和参数调节，可以得到最优的控制系统参数，提高电机的动态性能和稳定性。

四、结论基于MATLAB的电机仿真分析是一种有效的工具，可以帮助工程师更好地了解电机的性能和特点，优化电机设计和控制系统。

在实际工程中，可以根据电机的具体要求和情况选择合适的仿真方法和工具，进行仿真分析和应用研究。

随着MATLAB工具的不断更新和完善，电机仿真分析将得到更广泛的应用和发展。

基于MATLAB GUI的永磁同步发电机仿真平台

ｌ仿真平台构成
ＧＵＩ仿真平台界面，由四个选择面板：故障
类型、护措施、型参数修改和坐标显示类型保模
ｏｅｅｎｄｔｄｕｄｒｔｅｐａｆｒｗｈｃｓｕｅｕｐｎｄａｄｅｉｎｅｌｔｏｍ，ｉｈｗａｓｆｌｎｅｈｉ
ＳｎＪａｚｏｇＳａｇＹｎｎｕｉｎｈｎｈｎａａ
ＤａｉｎＵｎｖｒｉｆｅｈｏｏｙｌａｉｅｓｔｏｃｎｌｇｙＴ
摘
要：基于ＭＡＬＴＡＢ的可视化编程（ＧＵＩ技术，）
ｌｋ型无关。ｉ模ｎ
ｔｅｆｌｓｏｔｅｔａｈｎ，ｘｅｉｎｎｎｉｅｒｎ．ｈｅｄｆｈｃｉｇｅｐｒｍｅｔｄｅｇｎｅｉｇｉｅａ
Ｋｅｗｏｒｓ：ＭＡＴＬＡＢ）ｙ－ｄ＇ＩＰｅｍａｎｔＭａｎｅｙｎ－ＧＵｒｎｅｇｔＳ
Ａｂｓｒｃ：Ｐａｆｒｆｒｔｅｓｍｕａｉｎｏｅｍａｅｔｔａｔｌｔｏｍｏｈｉｌｔｏｆｐｒｎｎ
ｍａｎｅｙｎｃｒｎｏａｈｉｓｗａｓｇｎｅａｅｈｅｇｔｓｈｏｕｓｍｃｎｅｓｄｅｉｄｂｓｄｏｎｔ
并能间接打开Ｓｍｕｉｋ型和Ｆｇｒ窗１以用于进一步ｉｌ模ｎｉｕｅ５１修改编辑，具有很强的教学、实验和工程研究价值。关键词：ＴＬ／永磁同步发电机ＭＡＡＢＧｕＩ
Байду номын сангаас真

基于matlab的永磁同步电机调速系统的仿真

摘要本文首先介绍了永磁同步电机的国内外发展状况，然后介绍了永磁同步电机的结构及原理，接着建立了永磁同步电机的数学模型，并在此基础上用MATLAB 进行了仿真，最后进行了仿真及仿真结果的分析。

永磁同步电机是具有非线性、强耦合性、时变性的系统，在运行过程中会受到负载扰动等多因素影响。

以往研究永磁同步电机的做法是在硬件上搭建一个平台进行模拟，但是这样在做实验中难免会造成一些损失，而且硬件上的反馈会比较长研究周期长。

目前在国内外关于永磁同步电机调速系统的研究现状上来讲，基于MATLAB环境下仿真模型的构建下进行研究，这可极大的缩短研究周期和研究成本。

在利用MATLAB仿真模型研究永磁同步电机时，我们可以把那些扰动因数做成模拟信号给予模型，这样可以准确的定性分析实验得出结论。

关键字：永磁同步电机，空间矢量调制，MATLAB仿真，数学模型。

ABSTRACTIn the first, this paper introduces the domestic and international development status of Permanent Magnet Synchronous Motor(PMSM), gives a explanation about its basictheory, structure. Then it builds a mathematical model, and uses MATLAB to simulate that model.The PMSM is a nonlinear, strong-coupling and time-varying system, so in the operation process, it will be influenced by many factors such asload disturbance. Therere, it is necessary to take action when researching the control method of PMSM. The former research method is setting up a platform on hardware to perform experimensbut it is undesirable, because it often cause some loss, and the feedback cycle is longer than research cycle. As fordomestic and international current situation on the research of PMSM, it is obvious that researching under the simulation model created by MATLAB could greatly reduce the cost and cycle of researchment. When using MATLAB to build simulation model on the research of PMSM, we can transform these disturbance factors into analog signal, making a qualitative analysis to draw conclusions from them.Keywords：PMSM, SVPWM, MATLAB simulation, mathmatical model目录摘要 (I)ABSTRACT .............................................. I I 目录............................................... I II 第一章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.1.1 研究背景 (1)1.1.2 研究的目的及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国内研究历史及现状 (2)1.2.2 国外研究现状及趋势 (2)1.3 本文的主要内容 (3)第二章永磁同步电机调速系统的结构和数学模型 (5)2.1 引言 (5)2.2 永磁同步电机调速系统的结构 (5)2.3 永磁同步电机调速系统的数学模型 (6)2.3.1 PMSM在ABC坐标系下的磁链和电压方程 (6)坐标系下的磁链和电压方程 (8)2.3.2 PMSM在02.3.3 PMSM在dq0坐标系下的磁链和电压方程 (9)2.4 永磁同步电机的控制策略 (11)2.5 本章小节 (12)第三章永磁同步电机矢量控制及空间矢量脉宽调制 (14)3.1 引言 (14)3.2 永磁同步电动机的矢量控制 (14)3.3 空间矢量脉宽调制概念 (15)3.4 SVPWM模块的建立 (17)3.5 本章小结 (23)第四章基于Matlab的永磁同步调速系统仿真模型的建立 (24)4.1 引言 (24)4.2 MATLAB软件的介绍 (24)4.3永磁同步电机调速系统整体模型的建立 (25)4.4仿真参数调试及结果分析 (28)4.5本章小结 (29)第五章总结与展望 (30)5.1全文总结 (30)参考文献 (31)致谢 (33)第一章绪论1.1 研究背景及意义1.1.1 研究背景随着电力电子技术、微电子技术和现代电机控制理论的发展，交流调速系统逐步具备了宽调速范围、高稳速精度、快速动态响应及四象限运行等良好的技术性能，交流调速系统应用越来越广泛。

matlab中关于永磁同步电机的仿真例子

matlab中关于永磁同步电机的仿真例子摘要：一、Matlab中永磁同步电机仿真概述二、永磁同步电机仿真模型建立1.参数设置2.控制器设计3.仿真结果分析三、SVPWM算法在永磁同步电机仿真中的应用四、案例演示：基于DSP28035的永磁同步电机伺服系统MATLAB仿真五、总结与展望正文：一、Matlab中永磁同步电机仿真概述Matlab是一款强大的数学软件，其在电机领域仿真中的应用广泛。

永磁同步电机（PMSM）作为一种高效、高性能的电机，其控制策略和性能分析在Matlab中得到了充分的体现。

利用Matlab进行永磁同步电机仿真，可以有效验证控制策略的正确性，优化电机参数，提高系统性能。

二、永磁同步电机仿真模型建立1.参数设置：在建立永磁同步电机仿真模型时，首先需要设定电机的各项参数，如电阻、电感、永磁体磁链等。

这些参数可以根据实际电机的设计值进行设置，以保证模型与实际电机的特性一致。

2.控制器设计：控制器的设计是电机仿真模型的核心部分。

常见的控制器设计包括矢量控制（也称为场导向控制，Field-Oriented Control, FOC）、直接转矩控制（Direct Torque Control, DTC）等。

在Matlab中，可以利用现有的工具箱（如PMSM T oolbox）方便地进行控制器的设计和仿真。

3.仿真结果分析：在完成控制器设计后，进行仿真实验。

通过观察电机的转速、电流、转矩等参数的变化，可以评估控制器的性能。

同时，可以利用Matlab的图像绘制功能，将仿真结果以图表的形式展示，便于进一步分析。

三、SVPWM算法在永磁同步电机仿真中的应用SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）是一种用于控制永磁同步电机的有效方法。

通过在Matlab中实现SVPWM算法，可以方便地对比不同控制策略的性能。

在仿真过程中，可以观察到SVPWM算法能够有效提高电机的转矩波动抑制能力，减小电流谐波含量，从而提高电机的运行效率。

MATLAB的同步发电机故障运行仿真分析

闸装置，障发生后切除故障线路，在故待消失后实验：２秒时有功功率的输入由０７５在０．８增到０自动重新将这线路投入，以提高供电的可靠性，０，．则电压及电流如图：８成功率很高。上述两种方法，多用在从系统方面消除故障。２３强行励磁和陕速关闭汽门这是两种从自动调节系统人手，借减少功率或能量的差额提高暂态稳定性的措施。非常经济有效。（）１快速关闭汽门。所谓快速关闭汽门，按目前技术水平可以达到的指标大致指油动机时电间常数不大于Ｑ秒，１汽容时间常数也不大于１。其中，秒以汽容时间常数更难减小，限制了快速关闭汽门的效果。所以改为强行励磁是目比较有效且能实施前
中计算和控制问题等也日益复杂在进行电力试验时直接从技术和安全上考虑可能性很小。因此运用电力仿真来解决这些问题非常迫切。本文作者主要通过ＭＴＡＡＬＢ对发电厂单机并网后，在发电厂的同步发电机发生小扰动及短路故障隋况下应如何使发电机及系统重新回到稳定状态进行了模拟，同时就发电机在故障情况下应如何进行处理进行了分析。１．设备选择及参数汁１同步发电机与电网的拄如附图１．１线：
好的效果。
关键词：同步发电机；真；障运行；仿故处理
中图分类号：Ｍ７３Ｔ４文献标识码：Ａ
前言２２自动重合闸的采用重新回到稳定状态。由于系统中的故障，特别是超高压输电线（）２当输入功率增大时，系统在发生三相短随着电力系统的快速发展和电网的日益扩绝采用自动重合路后，不增加励磁则系统不能回到稳定状态。大以及自动化系统程度的不断提高＇电力系统路的故障，大多数是短路故障，在若

基于MATLAB的电力系统仿真讲解

基于MATLAB的电力系统仿真摘要：目前，随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长，电力系统规模越来越庞大，超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用，这对于合理利用能源，充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。

另一方面，随着国民经济的高速发展，以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网负荷中心的用电容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍，电力系统在人民的生活和工作中担任重要角色，电力系统的稳定运行直接影响的人们的日常生活。

随着电力系统的飞速发展和电网的日益扩大以及自动化程度的不断提高，电力系统中许多计算和控制问题日益复杂，从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。

电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行，可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况,从而有效了解电力系统概况。

本文根据电力系统的特点，利用MA TLAB的动态仿真软件Simulink搭建了含发电机、变压器、输电线路、无穷大电源等的系统的仿真模型，得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果，并分析了这一暂态过程。

通过仿真结果说明MA TIAB 电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。

关键词：电力系统；三相短路；故障分析；matlab仿真Electric Power System Simulation Base on MATLABAbstract：Now, with the development of science and techmology and the growing demand for eletrical energy, power systems get increasingly large and long-distance EHV power transmission, large capacity electric generating set, as well as the various new control devices have been widely used. This has important significance to rationally utilizing energy resources, making full use of the existing electric systems’ delivery potential and protecting the environment. On the other hand, with the fast growth of the national economy, city-centered regional power consumption is rising more and more rapidly, power demand in large electric system’laod centers is growing faster and faster, and long-distance and heavy-duty power transmission is more and more popular. Power system play an important part in people’s lives and work, power system and stable operation of a direct impact on the people’s daily life, with the rapid development of power systems and power grids is increasing with days and the degree of automation continuous improvement, many computing and control of the power system increasingly complex issues, it is impossioble to take a directThis paper base on the characteristics of the power system, using the software MATAB simulink built with generators,transformers,power line,such as the infinite power system simulation model, and has a simulation result of three-phase short-circuit fault which happen in the main power-supply line and the fault automatic tripping isolation by the three-phase fault, and analysis of this transient. The simulation results show MATLAB power system toolbox of the power system is an effective tool.Key words: Power system ；Three-phase short-circuit ；Fault analysis ；MATLAB simulation第一章绪论1.1 我国电力系统情况简介电力系统是由发电厂、电力网和电力负荷组成的电能生产、传输和转化的系统。

7基于MATLAB的同步电动机异步启动的过程仿真

城市学院本科毕业设计题目基于Matlab的同步电动机异步起动过程仿真系别电信系专业电气工程及其自动化班级电气601 学号06010268 学生姓名赵泽南指导教师刘新正2010年6月III摘要摘要凸极同步电动机采用异步起动，起动转矩大、附属设备少、操作简单，在现代工矿企业中有很好地应用前景。

本文介绍了凸极同步电动机的基本运行原理，在分析了凸极同步电动机定、转子绕组及阻尼绕组的电磁关系的基础上，介绍了了凸极同步电动机异步起动的过渡过程。

通过分析d－q轴系下的凸极同步电动机状态方程，建立了凸极同步电动机异步起动过渡过程的数学模型。

利用Matlab编写程序，获得同步电动机异步起动系统动态仿真结果，实现了仿真曲线分析。

关键词：凸极同步电动机，励磁绕组，异步起动，数学模型III西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）IVABSTRACTABSTRACTSalient pole synchronous motor adopts asynchronous starter, starting torque and affiliated equipments, simple operation, in the modern industrial enterprises are very good application prospects.The paper introduces the basic salient pole synchronous motor operating principle, on the analysis of the salient pole synchronous motor rotor windings and damping and the electromagnetic winding, on the basis of the relationship between introduced saliency synchronous motor starting the transition process of asynchronous. Through the analysis of d - q axis of the salient pole synchronous motor under the state equation is established, salient pole synchronous motor starting asynchronous mathematical model of the transition process. Using Matlab program, synchronous motor starting system dynamic simulation results of asynchronous, realize the simulation analysis.Key words: Salient-pole Synchronous Motor, Exciting Windings,Asynchronous Starting，Mathematical modelV西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）IV目录目录第一章前言 (1)1.1问题提出的意义 (1)1.2同步电动机起动方式的简介 (1)1.3同步电动机异步起动的研究现状 (2)1.4本文主要内容 (3)第二章同步电动机的数学模型 (5)2.1同步电动机工作原理 (5)2．2同步电动机在A、B、C坐标系统中的基本电磁关系 (6)2.2.1 同步电动机各回路的基本方程 (7)2.2.2 同步电动机电压方程和磁链方程 (11)2.3同步电动机在D、Q、0坐标系统中的基本电磁关系 (13)2.4同步电动机的输出功率及电磁转矩 (15)2.5同步电动机转子运动方程 (16)2.6同步电动机转速变化时的状态方程 (18)2.7本章小结 (19)第三章同步电动机异步起动仿真研究 (21)3.1MATLAB仿真软件介绍 (21)3.2凸极同步电动机异步起动过程的动态模型 (21)3.3同步电动机异步起动的仿真曲线比较 (25)3.3.1凸极同步电动机异步起动的初始值 (25)3.3.2 数值仿真的算法 (25)3.3.3 同步电动机异步起动的仿真曲线 (26)3.4本章小结 (31)第四章结论与展望 (33)4.1结论与展望 (33)4.2不足 (33)致谢 (35)参考文献 (37)VII西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）附录 (39)VIII第一章前言第一章前言1.1问题提出的意义同步电动机采用异步起动，启动转矩大、附属设备少、操作简单，在现代工矿企业中有着很好的前景。

基于MATLABSimulink的同步发电机短路暂态过程仿真分析

电子质量2020年第11期(总第404期)基金项目:河南省高等学校重点科研项目"基于智能融合算法的多机器人追捕协作控制研究及应用"(No.20A470009)；2019年洛阳师范学院校级培育基金"基于演算子理论的不确定机械臂非线性系统研究"(N0.190131211004)；洛阳师范学院2019年校级高等教育教改项目(No.2019xjgj021)作者简介:刘亚琳(1994-)，女，助教，硕士研究生，研究方向为电力系统规划与安全运行，E-mail:*****************；陈菲(1990-)，女，助教，硕士研究生，研究方向为需求侧响应、智能用电；张莹文(1989-)，女，助教，硕士研究生，研究方向为电力电子与电能变换。

基于MATLAB/Simulink 的同步发电机短路暂态过程仿真分析Simulation Analysis of Short Circuit Transient Process of Synchronous Generator Based onMATLAB /Simulink刘亚琳,陈菲,张莹文(洛阳师范学院物理与电子信息学院,河南洛阳471934)Liu Ya-lin,Chen Fei,Zhang Ying-wen (Luoyang Normal University,College of Physical and Electronic Information,Henan Luoyang 471934)摘要：该文针对同步发电机突然三相短路、两相短路时短路电流、励磁电流、定子直轴、交轴电流的仿真，阐述了不同短路形式下各种电流的变化规律及原因，验证了MATLAB/Simulink 用来分析同步发电机短路暂态过程的有效性。

根据不同短路形式下电流的对比得到了发电机短路时暂态过程最坏的情况。

最后，提出了能够保证同步发电机可靠、稳定运行的措施。

matlab中关于永磁同步电机的仿真例子

matlab中关于永磁同步电机的仿真例子摘要：一、永磁同步电机的基本概念和特点二、MATLAB 仿真在永磁同步电机中的应用三、永磁同步电机MATLAB 仿真模型的构建与参数设置四、永磁同步电机MATLAB 仿真结果与分析五、永磁同步电机MATLAB 仿真的意义与应用前景正文：一、永磁同步电机的基本概念和特点永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，简称PMSM）是一种采用永磁材料作为磁场源的同步电机。

与传统的同步电机相比，永磁同步电机具有以下特点：1.结构简单：永磁同步电机取消了传统的磁场电流，使得其结构更加简单，运行更加可靠。

2.效率高：永磁同步电机的磁场是由永磁材料产生的，因此不存在磁场电流引起的损耗，使得其效率较高。

3.调速性能好：永磁同步电机的转速与电源频率保持同步，可以通过改变电源频率实现调速。

二、MATLAB 仿真在永磁同步电机中的应用MATLAB 是一种广泛应用于科学计算和工程设计的软件，其强大的仿真功能为永磁同步电机的研究和应用提供了便利。

通过MATLAB 仿真，可以对永磁同步电机的运行特性、控制策略等进行深入研究，为实际应用提供理论依据。

三、永磁同步电机MATLAB 仿真模型的构建与参数设置在MATLAB 中，可以通过Simulink 工具构建永磁同步电机的仿真模型。

具体步骤如下：1.打开Simulink 软件，创建一个新的模型。

2.从Simulink 库中添加永磁同步电机的物理部件，包括电机本体、转速传感器、电流传感器等。

3.配置永磁同步电机的参数，包括电机的额定功率、额定转速、永磁材料性能等。

4.搭建永磁同步电机的控制电路，包括逆变器、调制器、控制器等。

5.编写永磁同步电机的控制策略，包括矢量控制、直接转矩控制等。

6.配置仿真参数，如仿真时间、仿真步长等。

7.运行仿真模型，观察永磁同步电机的运行状态和性能指标。

四、永磁同步电机MATLAB 仿真结果与分析通过MATLAB 仿真，可以得到永磁同步电机的转速、电流、电压等运行状态，以及电机的效率、功率因数等性能指标。

基于Matlab永磁同步电机控制系统建模仿真

．１２．２００５年第２期《电机技术》
式中包含零序分量，在对称三相条件下，没有零序分量，ｄｑ向ａｂｃ转换结构框图如图３所示。
ｄｑ向ａｂｃ转换模块输出三路基准信号，该曲线的横坐标按转子位置标注，纵坐标按电流标注。３根曲线分别代表对应转子某一位置的３个绕组各自驱动电流瞬时值，通过矢量合成可知此刻的旋转磁场矢量的角度。３．３三相电流源型逆变器模块
（３）ｉｑ一旦确定，控制量的选择仅剩下确定期望值ｉｄ，可以简单令ｉｄ＝０。对于给定转矩，这将实现最小可能的电枢电流。ＰＭＳＭ的控制与驱动是双闭环系统，将图１的控制系统分割为功能独立的子模块，其中转速环由ＰＩ调节器构成，电流环采用滞环控制产生三路基准信号，图２即为ＰＭＳＭ建模的整体控制框图。其中包括：ＰＭＳＭ本体模块、ｄｑ向ａｂｃ转换模块、三相电流源型逆变器模块、速度控制器模块等。通过这些功能模块的有机整合，就可在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕ－
正向导通，负向关断；当ｉｓ经惯性环节１／Ｔｓ＋１超过ｉｓｒ且偏差大于滞环比较器的环宽时，对应相正向关断，负向导通。选择适当的滞环宽，实际电流可不断跟踪参考电流的波形，实现电流闭环控制。３．４速度控制器模块
速度控制模块的结构如图５所示，参考转速和实际转速的差值为单输入项，三相参考相电流幅值ｉｑｒｅｆ为单输出项。其中，ｋｉ为ＰＩ控制器中Ｐ（比例）的参数，ｋ／ＴＩ为ＰＩ控制器中（Ｉ积分）的参数，Ｓａｔｕｒａ－ｔｉｏｎ饱和限幅模块将输出的三相参考相电流幅值限定在要求范围内。
ＰＭＳＭ的主要设置参数包括：定子电阻Ｒ、电感Ｌｄ和Ｌｑ、转子磁通λ、转动惯量Ｊ、粘滞磨擦系统Ｂ，极对数ｐ等。３．２ｄｑ向ａｂｃ转换模块

基于MATLAB的同步发电机PSS与励磁系统仿真

ｓｔｍ．ｙｓｅ
ＫｙＷｏｄＭＡＴＬｅｒｓＡＢ，ｓｎｈｏｏｓｇｎｒｔｒ，ｅｃｔｔｎｃｎｒｌｓｓｅ，ＰＳｙｃｒｎｕｅｅａｏｓｘｉｉｏｔｏｙｔｍａｏＳ
ＡｂｔａｔＴｈａｅｔｄｈｏｒｓｓｅｓａｉｚｒＰＳ）ｆｒｔｅａｘｌｒｏｔｏｆｔｅｓｎｈｏｏｓｇｎｒｔｒｅｓｒｃｅｐｐｒｓｕｙｔｅｐｗｅｙｔｍｔｂｌｅ（Ｓｉｏｈｕｉａｙｃｎｒｌｈｙｃｒｎｕｅｅａｏｘｉｏｃｔｔｏｏｔｏｎｔｅｂｓｆｈｎｌｓｓｏｙｃｒｎｕｅｅａｏｘｉｔｎｃｎｒｌｙｔｍｄ１ｉｉｎｃｎｒｌｈａｅｏｅａａｙｉｆｓｎｈｏｏｓｇｎｒｔｒｅｃｔｉｏｔｏｓｅｍｏｅ．Ａｎｈｘｉｔｎｃｎａｏｔａｏｓｄｔｅｅｃｔｉｏ — ａｏ
总第２２期６２１年第８０１期
计算机与数字工程
Ｃｏｕｅｍｐｔｒ＆．ｇｔｌＥｎｉｅｒｎＤｉｉｇｎｅｉｇａ
Ｖｏ．９ＮＬＴＡＢ的同步电机ＰＳ与励磁系统仿真发Ｓ
张伟” 余莉” 刘玉娟 ” 周浩南 ”
ＳｙｈｒｎｏｎｅａｏｃｔｔｏｙｔｍｎｃｏｕｓＧｅｒｔｒＥｘｉａｉｎＳｓｅ
ｗｉｈＰＳＳＳｉｕｌｉｎＢａｅｎＭＡＴＬＡＢｔｍａｔｏｓｄｏ

基于Matlab的永磁同步电机矢量控制系统仿真研究

中图分类号:T M351　T M341 文献标识码:A 文章编号:100126848(2007)022*******基于Matlab 的永磁同步电机矢量控制系统仿真研究龚云飞,富历新(哈尔滨工业大学机器人研究所,哈尔滨　150001)摘　要:在现代交流伺服系统中,矢量控制原理以及空间电压矢量脉宽调制(S VP WM )技术使得交流电机能够获得和直流电机相媲美的性能。

为了更好地验证基于DSP 的交流调速矢量控制系统实际设计过程中各部分输出特性的正确性并为其设计提供必要的设计参数,利用Matlab /Si m ulink 工具箱搭建了系统的仿真模型。

仿真结果符合电机实际运行特性,为实际系统的设计提供了理论依据。

关键词:永磁同步电动机;建模;仿真;空间电压矢量脉宽调制;交流调速S i m ul a ti on of P M S M Vector Con trol Syste m ba sed on M a tl abG ONG Yun 2fei,F U L i 2xin(Robot I nstitute of Harbin I nstitute of Technol ogy,Harbin 150001,China )ABSTRACT:I n t oday πs AC servo syste m ,the vect or contr ol theory and S VP WM technique make the AC mot or can achieve the perfor mance as good as DC mot or .W hen designing the AC servo syste m ,in order t o test the correctness of every part πs out puts and p r ovide the necessary design para meters f or the re 2al syste m ,we built the si m ulati on model of the whole syste m with si m ulink t oolbox in matlab .The si m u 2lati on results accord with the real mot or πs perf or mance and p r ovide the theory basis for the designing of re 2al syste m.KEY WO R D S:P MS M;Modeling,Si m ulati on;S VP WM;AC servo syste m收稿日期:2005212227修改日期:20062032211　控制原理永磁同步电机矢量控制系统基本框图如图1所示。

基于MATLAB的发电机仿真实验

基于M A T L A B的发电机仿真实验实验目的1.学习运用matlab软件对发电机进行仿真短路试验。

2.对系统的稳态运行、单相短路、两相短路、三相短路进行比较分析。

3.对系统并网状态进行分析。

实验内容用matlab软件搭建一个发电机与负荷小系统模型，仿真各种短路情况并对结果做进一步分析。

实验步骤一、熟悉原件熟悉matlab中simulink、simmechanics、simpowersystems等要用到的主要模块。

了解模块中的各个原件。

二、建立模型单机系统仿真图（并网前）（并网后）三、选择模块1.从simpowersystems-machines中找到发电机simplified synchronous machine si units元件并复制到电路图中，双击发电机元件，进行参数设置如下：2.从simulink-sources选择常数发生器constant元件，并复制到电路图中，设置机械功率值为700e6，设置电压幅值为156e3。

3.从Simpowersystems-measurements选择三相电压-电流测量three-phase v-i measurement元件，并复制到电路图中，设置参数如下：4.从Simpowersystems-elements中选择传输线路 distributed parameters line元件，并复制到电路图中，设置参数如下：（线路1与线路2设置参数相同）5.从Simpowersystems-elements中选择三相电路短路故障发生器three-phase fault元件，并复制到电路图中，参数设置如下：6.从Simpowersystems-elements中选择三相断路器three-phase breaker元件，并复制到电路图中，参数设置如下：7.从Simpowersystems-elements中选择三相变压器three-phase transformer(two windings)元件，并复制到电路图中，参数设置如下：8.从Simpowersystems-elements中选择三相串联rlc负载three-phase series rlc load元件，并复制到电路图中，参数设置如下：9.从Simpowersystems-measurements中选择multimeter，并将它们复制到电路图中。

基于Matlab的永磁同步电机矢量控制系统仿真研究

基于Matlab的永磁同步电机矢量控制系统仿真研究一、本文概述随着电机控制技术的快速发展，永磁同步电机（PMSM）因其高效率、高功率密度和优良的调速性能，在众多工业领域得到了广泛应用。

为了充分发挥永磁同步电机的性能优势，需要对其进行精确的控制。

矢量控制作为一种先进的电机控制策略，能够实现对电机转矩和磁链的独立控制，从而提高电机的动态和稳态性能。

对基于Matlab的永磁同步电机矢量控制系统进行仿真研究，对于深入理解电机控制原理、优化控制系统设计以及推动电机控制技术的发展具有重要意义。

本文旨在通过Matlab仿真平台，构建永磁同步电机的矢量控制系统模型，并对其进行仿真分析。

文章将介绍永磁同步电机的基本结构和工作原理，为后续的控制系统设计奠定基础。

接着，将详细阐述矢量控制的基本原理和实现方法，包括坐标变换、空间矢量脉宽调制（SVPWM）等关键技术。

在此基础上，文章将构建基于Matlab的永磁同步电机矢量控制系统仿真模型，并对其进行仿真实验。

通过对仿真结果的分析，文章将评估矢量控制策略在永磁同步电机控制中的应用效果，并探讨可能的优化措施。

二、永磁同步电机的基本原理和特性永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM）是一种利用永久磁铁作为转子励磁源的同步电机。

其工作原理主要基于电磁感应定律和电磁力定律，结合现代电力电子技术和先进的控制理论，实现了对电机的高性能控制。

永磁同步电机的核心构造包括定子绕组和永磁体转子两大部分。

定子绕组与交流电源相连，通入三相对称电流后会产生旋转磁场，类似于异步电机中的定子磁场。

不同于异步电机的是，PMSM的转子上镶嵌有高性能稀土永磁材料，这些永磁体在电机运行时不需外部电源励磁，即可产生恒定的磁场。

当定子旋转磁场与转子永磁磁场相互作用时，便会在电机内部形成一个合成磁场，从而驱动转子跟随定子磁场同步旋转。

高效节能：由于取消了传统同步电机所需的励磁绕组和励磁电源，永磁电机减少了励磁损耗，效率通常能达到90以上，尤其在宽负载范围内保持较高的效率水平。

基于matlab永磁同步电机控制系统建模仿真方法

基于matlab永磁同步电机控制系统建模仿真方法1. 建立永磁同步电机模型
我们可以通过matlab中的Simulink工具箱建立永磁同步电机的模型，模型中包括电机本身和电机驱动系统。

该模型可以包括各种控制系统，比如位置控制、速度控制、电流控制等。

2. 设计控制系统
根据永磁同步电机的特性和实际控制需求，选定相应的控制策略。

常见的控制策略有FOC（磁场定向控制）、DTC（直接扭矩控制）等。

设计控制系统包括建立系统数学模型、设计控制算法、仿真验证等步骤。

3. 仿真实现
在matlab中进行仿真实现，根据设计的控制系统和模型参数，运行仿真程序，验证设计的控制系统的性能和功能是否符合实际控制要求，以此优化和完善控制系统。

4. 实验验证
在实验室或者实际应用场景中，进行实验验证，对控制系统进行调试和优化。

实
验验证可以通过实际硬件搭建或者仿真器件模拟等方式实现。

根据验证结果，并结合实际应用需求，对控制系统进行进一步优化和改进。

基于MATLAB的电机仿真分析

基于MATLAB的电机仿真分析1. 引言1.1 研究背景电机是现代工业中常见的电气设备，广泛应用于各种机械设备中，如风力发电机组、电动汽车等。

电机的性能直接影响到设备的工作效率和稳定性，因此对电机进行仿真分析具有重要意义。

随着计算机技术的不断发展，电机仿真在工程领域中得到了广泛应用。

利用MATLAB软件进行电机仿真可以更准确地分析电机的设计和工作性能，帮助工程师优化设计方案和提高电机的效率。

通过仿真分析，可以在电机实际制造之前评估其性能，从而节约时间和成本。

在电机仿真中，研究背景至关重要。

对于新型电机的设计和性能评估，需要充分了解电机的工作原理和特性，以便在仿真分析中准确模拟电机的性能。

对电机的研究背景做深入探讨，可以帮助工程师更好地理解电机的工作机制，为电机仿真提供准确的参数和条件。

【字数不足，需要继续补充】1.2 研究目的电机是现代工业中常见的电力转换设备，其性能直接影响到整个系统的运行效果。

对电机进行仿真分析具有重要的意义。

本文旨在利用MATLAB软件对电机进行仿真分析，探讨其在电机设计和优化中的应用。

通过对电机的仿真，可以更好地理解电机的运行原理和特性，为电机的设计和调试提供依据。

1. 分析MATLAB在电机仿真中的应用，探索其在电机设计过程中的优势和限制。

2. 揭示电机仿真的基本原理，帮助读者了解电机仿真的基本过程和方法。

3. 探讨电机仿真的步骤，包括建模、参数设置、仿真运行等方面的技术细节。

4. 分析电机仿真的结果，对仿真结果进行定量和定性分析，评估电机性能。

5. 探讨电机仿真的优势，比较仿真与实验的优缺点，为电机设计提供技术支持。

通过以上研究，本文旨在为电机仿真技术的应用提供理论基础和实践指导，推动电机设计和优化工作的进展。

【内容结束】2. 正文2.1 MATLAB在电机仿真中的应用MATLAB在电机仿真中的应用涉及了多个方面，包括电机建模、控制算法设计、性能分析等。

MATLAB提供了丰富的电机模型库，用户可以根据实际情况选择合适的电机模型进行仿真。