第7章基于MATLAB的交流电机仿真_PPT课件

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
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。
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
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。
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）。
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、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。
>> [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
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。
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。
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。
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。
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，该系统电力系统模