基于MATLAB的機電動力系統(tǒng)建模與仿真方法研究.pdf

1、MATLAB憑借其強大的矩陣計算和數(shù)值計算能力、出色的數(shù)據(jù)圖形可視化技術(shù)及日益豐富的Simulink動態(tài)仿真模型庫,成為電機電氣自動化領(lǐng)域首屈一指的計算機仿真平臺。進一步探索高效的機電動力系統(tǒng)MATLAB建模與仿真方法具有重要的意義。本文通過大量的仿真實驗研究了非庫有模塊和復雜控制系統(tǒng)的建模方法,并建立自定義模型庫以提高仿真開發(fā)效率。
　　論文首先以異步電機為例,針對模塊法搭建比較繁瑣且容易出錯的情況,探索使用S-函數(shù)構(gòu)造并封裝非

2、庫有模塊的建模新方式,大大簡化了建模過程。特別對異步電機帶負載啟動仿真過程中轉(zhuǎn)速出現(xiàn)負值的現(xiàn)象進行了分析,給出了合理解決方案;引入非定常參數(shù)概念,建立了軸系轉(zhuǎn)動慣量隨負載變化的異步電機仿真新模型。新的仿真模型更準確、更接近工程實際,為后續(xù)研究提供了更為靈活而有效的方法。
　　其次,通過異步電機變壓變頻啟動、矢量控制系統(tǒng)和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真研究,提出了將復雜機電動力系統(tǒng)的數(shù)學模型向仿真模型轉(zhuǎn)化的建模方法,即先根據(jù)系統(tǒng)原理將其模型按

3、功能分成若干個子系統(tǒng),再對各個子系統(tǒng)分別建模、封裝、調(diào)試,最后將其有機組合。進一步地,利用上述仿真建模方法,依次對永磁同步電機空間矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)、無刷直流電機雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進行了仿真實驗研究。大量仿真實踐驗證了所提出的仿真建模方法的靈活性和有效性,同時也為機電動力系統(tǒng)仿真在機電一體化系統(tǒng)中的應用提供了技術(shù)參考。
　　最后,針對MATLAB自帶模型庫的局限性,總結(jié)了在MATLAB/Simulink平臺上