第7章基于MATLAB的交流电机仿真_PPT课件

在Matlab命令窗口中键入plot(tout,yout);
100 80 60 40 20 0 -20 -40 -60 -80
-100 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1
从仿真结果曲线看，该系统的输出基本上是正 弦波信号。
还可以对仿真电路进行稳态分析。将电力系统模
块集中的powergui模块复制到仿真框图中，则双击该
模块就可以对电路图中的信号进行稳态分析，得出
如下图所示的分析结果。从得出的结果可以看出所
测量的信号稳态曲线为幅值94.124V初始相位为-
14.890的正弦信号，也即该信号的解析表达式在稳态
时趋近：
9 . 1 4 s2 2 i n 5 4 t 1 0 . 8 0 4 9
另外、用电力系统工具箱中提供的power2sys（）可以提 取出从给定电源到输出端子的状态方程模型，根据此状 态方程模型就可以对整个电路进行频域分析，如绘制 Bode图等。 power2sys（）函数的调用格式为： [a，b，c，d]=power2sys（模型名） 其中a，b，c，d为系统的状态方程矩阵，由tf（）还可 以得出系统的传递函数模型。
元件
串联RLC分支
并联RLC分支
类型 电阻数值 电感数值 电容数值 电阻数值 电感数值 电容数值
单个电阻 R
0
inf
R
inf
0
单个电感
0
L
inf
inf
L
0
单个电容
0
0
C
inf
inf
C
在一般电路中，除了一些元件外还需要一些连线器类 模块，双击电力系统模块集中的Connectors打开连线器 类模块集。
7.1电力系统模块集
Simulink中可以使用电力系统仿真模块集 （SimPowerSystems）。其功能非常强大，可 以用于电路、电力电子系统、电机系统、电力 传输等过程的仿真，它提供了一种类似电路建 模的方式进行模型绘制，在仿真前将自动将其 变化成状态方程描述的系统形式，然后才能在 Simulink下进行仿真分析。 该模块集下有许多子模块集，双击每一个图标 都将打开下一级子模块集。
>> [a,b,c,d]=power2sys('ch7ex1')%获得系统的状态方程 a= -128.8763 -844.6462 -121.3833 -896.7868 b= 267.3783 251.8325 c= 0 1.8030 d= 0
Magnitude (dB)
>> G=ss(a,b,c,d);bode(G)%绘制系统的Bode图
例1考虑如图所示的感应电机的等效电路，输入的交流 电L1=压L源2=为1.922260mVH，，50RH2=z1，.5其51它Ω，参R数3=值1为.80R31Ω=0，.4L238=Ω31，.2mH。
步骤：
1、将所需的各电路元件复制到模型编辑窗口中。（对 各元件点击左键并按住拖入即可，对重复的元件可在 编辑窗口中按右键拖动）。
Bode Diagram 0
-20
-40
-60
-80
-100
-120 90
45
Phase (deg)
0
-45
-90
-1
0
1
2
3
4
5
10
10
10
10
10
10
10
Frequency (rad/sec)
>> G1=tf(G)%获得等效传递函数模型 Transfer function: 454.1 s + 1.034e-010 -----------------------s^2 + 1026 s + 1.305e004 用户可以自己设置需要的控制参数。 控制参数由Simulation/ Simulation parameters菜单选择。
7.1.3其它电气模块库（Extra Library）
双击Series RLC Branch（串联RLC分支）元件，将 得出对话框，在对话框中适当地输入电阻、电容和 电感的参数即可。填写参数时应该注意其单位。
遗憾的是这里不包含单个的电阻、电容和电感元件， 可以从串、并联的分支来定义单独的电路。具体情 况见下表。
7.1.1电源模块库(Electrical Sources)：交、直流电源， 受控源，三相可编程电源，三相电源共七个电源模块。
7.1.2电器元件模块库（Elements）：断路器、子系统连 接、分布参数传输线、接地、单线性变压器、多绕组 变压器、互感线圈、等电位接点、RLC并联电路、 RLC并联负载、π型参数传输线、饱和变压器、 RLC串 联电路、 RLC串联负载ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ压敏电阻、三相断路器、三 相动力负载、三相短路故障、三相滤波器、三相互感 线圈、 三相RLC并联电路、三相 RLC并联负载、 三相 π型参数传输线、三相RLC串联电路、 三相RLC串联负 载、三相三绕组变压器、三相二绕组变压器、十二端 三相变压器、之字形变压器。
2、对各元件进行赋值。双击元件图标弹出参数对话框， 修改参数并确定。
3、连接电路。Matlab7.0无连线器类模块，只需按左键 从一端头拖至另一端头即可。对分支按右键拖动。连 接完成后还应该在电路的输出端加一个电压测量元件， 并将输出送给普通的Out1模块。
4、仿真设置。建立好Simulink模型后就可以启动仿真 过程，最简单的方法是按下Simulink工具栏下的“启动 仿真按钮”。启动仿真过程后将以默认参数进行仿真。
电力系统模块的使用与SIMULINK模块的使用 不同，电力系统模块必须在回路中使用，因此 每个模块都用输入端和输出端，在回路中流动 的都是电流，并且电流通过每个电气元器件时 产生电压降。 SIMULINK模块的组成是信号流 程，流入流出模块的信号没有特定的含义，其 含义视仿真模型的对象而定。由电力系统模块 组成的电路和系统可以和SIMULINK模块库中 的控制单元联接、组合成控制系统，研究和观 察在不同控制方案下系统的稳态和动态响应， 为系统的设计提供依据。
事实上，如果使用下面MATLAB语句将得出两条 几乎重合的曲线。
>> y1=94.124*sin(2*pi*50*tout-14.89*pi/180);plot(tout,yout,tout,y1)
100
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-100 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1