【正文】 Subsystem K Gain 0 Constant1 A B C w 3 phase voltage generator 圖 41 系統(tǒng)總體框圖 具體設(shè)計(jì) 電源電源設(shè)計(jì)主要輸入由一個(gè)電源頻率和一個(gè)電壓幅值組成，如圖所示： 4 w 3 C 2 B 1 A Sum1 Sum Ramp3 Ramp2 Ramp1 Ramp Mux Mux MATLAB Function MATLAB F s 1 Integrator K Gain1 2*pi Gain Demux Demux 13 Constant3 3 Constant2 圖 42 電源模塊框圖設(shè)計(jì)中用了兩個(gè)同斜率不同起始時(shí)間的斜坡函數(shù)，來模擬電機(jī)通上電源后的初始電源頻率和幅值，以頻率為例，首先將第一個(gè)斜坡函數(shù)斜率定義為（60－3）*2 起始時(shí)間定義為 0s，第二個(gè)斜坡函數(shù)斜率定義為－(603)*2，起始時(shí)間為 然后再加上一個(gè)常數(shù) 3，構(gòu)成的輸出函數(shù)為一個(gè)從 3 開始到 60 的一個(gè)斜坡，而后穩(wěn)定的波形，如圖（43） ，而后給予一個(gè) 2π 的增益，即為電機(jī)角速率，加上一個(gè)積分環(huán)節(jié)后接入多路信號(hào)復(fù)合器 電壓值設(shè)計(jì)同上，將輸出波形加上 的增益送入多路信號(hào)復(fù)合器，然后通過一個(gè)32matlab fuction 模塊實(shí)現(xiàn)以下算式，從而輸出三相電壓： (41) 。 電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩的運(yùn)算實(shí)現(xiàn)見式（39）將電機(jī)的輸出定子、轉(zhuǎn)子 dq 兩相的電流通過相乘、相加這兩個(gè)數(shù)學(xué)模塊及一個(gè)增益模塊得到輸出的電磁轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)模塊如圖（45）右上部分 6 wm 5 iqrp 4 idrp 3 TE 2 iqs 1 ids Sum1 Sum Vds Vqs w Vdrp Vqrp wr ids iqs idrp iqrp Subsystem Product1 Product s 1 Integrator 1/J Gain3 Bm Gain2 P/2 Gain1 K Gain 6 TL 5 Vqrp 4 Vdrp 3 w 2 Vqs 1 Vds 圖 45 轉(zhuǎn)矩輸出及反饋控制框圖 控制反饋環(huán)節(jié)因?yàn)槲⒎汁h(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)而言動(dòng)蕩較大，調(diào)試費(fèi)事，因此本設(shè)計(jì)的控制器是一個(gè)傳統(tǒng)的 PI控制器，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，該控制器能很好的控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由以下響應(yīng)圖可知：由于一開始電壓不是瞬間攀升，而是在短時(shí)間內(nèi)由一定幅度攀升到峰值，而且由于外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩的加入，勢(shì)必輸出會(huì)有不穩(wěn)定，在控制器的反饋控制下，由圖 57 可見輸出電磁轉(zhuǎn)矩在經(jīng)歷了一開始短時(shí)間的波動(dòng)后，在仿真開始 2 秒后即趨向于穩(wěn)定，由圖 58 可見輸出的機(jī)械轉(zhuǎn)速則穩(wěn)步提高，最后穩(wěn)定在 1800r/m 的峰值附近。用模塊化、抽象、局部化和模塊獨(dú)立等原理及結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)技術(shù)指導(dǎo)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)，能夠提高軟件的開發(fā)效率，增加軟件的可理解性和可維護(hù)性。由于計(jì)算機(jī)仿真模擬必然是今后工業(yè)研究發(fā)展的主要手段，因此本設(shè)計(jì)對(duì)今后的仿真工作有一定的參考。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、對(duì)知識(shí)不懈的追求，必將使我受益終身。在我漫長的求學(xué)生涯中，傾注了父母一生的心血，是他們多年來的辛勤付出，使我能順利完成學(xué)業(yè)，還要感謝我的同學(xué)們給我的支持和鼓勵(lì)，使我一直以來能夠堅(jiān)持努力。2． D. W. Novotny and T. A. Lipo. Vector Control and Dynamics of AC Drives， Oxford Science Publication， 1996。6． 陳衍. 同步電機(jī)運(yùn)行基本理論與計(jì)算機(jī)算法. 北京：水力電子出版社，1992。8． Mohand mokhtari and Michel Marie. Matlab 與 Simulink 工程應(yīng)用. 北京：電子工業(yè)出版社，2022。4． 薛定宇 陳陽泉. 系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用. 北京：清華大學(xué)出版社， 2022。感謝所有關(guān)心和幫助我的師長、同學(xué)、朋友和親人。本論文從選題到系統(tǒng)調(diào)試成功到最后成文，無不傾注著柴老師的心血。第 7章 致謝在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成過程中，得到許多老師和同學(xué)的幫助與鼓勵(lì)，使我能夠順利地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在此對(duì)他們表示衷心的感謝。而且如要產(chǎn)生新的功能也可用原有的類派生而成，可繼承原有類中可重用的部分，這樣就可以減少不必要的工作量。證明設(shè)計(jì)基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。機(jī)械轉(zhuǎn)速的輸出見式 (310)。0 相可忽略不計(jì)。rm?l第 4章 仿真系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)整個(gè)仿真系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)如圖 41 所示，共有九個(gè)變量輸出到工作空間，分別為：TE Vqs ids iqs wm Vds idrp iqrp tout 其封裝的子模塊共有三個(gè)，重左到右分別為電源模塊，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊，中心電機(jī)模塊。(23qrdsrqsmeiiLPT?? 控制反饋環(huán)節(jié)對(duì)工業(yè)過程進(jìn)行控制一般都采用 PID 控制，基本都能得到滿意的效果。因此，輸出的電機(jī)功率為： (37))39。(39。]}39。它的基礎(chǔ)是“任何一組三相平衡定子電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)，總可由兩個(gè)軸線相互垂直的磁場(chǎng)所替代”的雙反應(yīng)原理。即，正值轉(zhuǎn)子電流將產(chǎn)生正值轉(zhuǎn)子繞組磁鏈。 abc/dq 模型的建立 建模背景因?yàn)閷?duì)于具有阻尼條的凸極機(jī)，由于空氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)總可以分解為兩個(gè)軸線與轉(zhuǎn)子正，交軸重合的脈動(dòng)磁場(chǎng)，因此模型得以建立。這一假設(shè)表示略去所有的諧波磁勢(shì)、諧波磁通和相應(yīng)的諧波電勢(shì)，也略去諧波磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩。這一假設(shè)不僅意味磁場(chǎng)和各繞組電流間有線形關(guān)系，也使在確定空氣隙合成磁場(chǎng)時(shí)有可能運(yùn)用疊加原理。以下的研究對(duì)象像都是凸極機(jī)。模型分析工具包括線性化工具和微調(diào)工具，它們可以從MATLAB命令行直接訪問，同時(shí)還有很多MATLAB的toolboxes中的工具。在定義了一個(gè)模型后，就可以進(jìn)行仿真了，用綜合方法的選擇或用Simulink的菜單或MATLAB命令窗口的命令鍵入。同時(shí)也能自己定義和建立自己的塊。Simulink 提供一個(gè)圖形化用戶界面用于建模，用鼠標(biāo)拖拉塊狀圖表即可完成建模。 這是一個(gè)允許你在 MATLAB 界面下編寫 C 和 Fortran 程序的庫。同時(shí)它也提供低級(jí)命令便于用戶完全定制圖形界面并在你的 MATLAB 軟件中建立完整的用戶圖形界面。)的系列工具。MATLAB的工作環(huán)境。其包含的 SIMULINK 是用于在 MATLAB 下建立系統(tǒng)框圖和仿真環(huán)境的組件，其包含有大量的模塊集，可以很方便的調(diào)取各種模塊來搭建所構(gòu)想的試驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí) SIMULINK 還提供時(shí)域和頻域分析工具，能夠直接繪制系統(tǒng)的 Bode 圖和 Nyquist 圖。經(jīng)過幾十年的完善和擴(kuò)充，它已發(fā)展成線形代數(shù)課程的標(biāo)準(zhǔn)工具。MATLAB 的一系列的特殊應(yīng)用解決方案稱為工具箱（ toolboxes） 。它最初被開發(fā)出來是為了方便訪問由 LINPACK 和EISPAK 開發(fā)的矩陣軟件，其代表著藝術(shù)級(jí)的矩陣計(jì)算軟件。[8]MATLAB 是一種應(yīng)用于計(jì)算技術(shù)的高性能語言。70 年代初開始應(yīng)用數(shù)字計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真[4]。計(jì)算機(jī)仿真的基本內(nèi)容包括系統(tǒng)、模型、算法、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)與仿真結(jié)果顯示、分析與驗(yàn)證等環(huán)節(jié)[3]。系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式，用來表示系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中的各個(gè)量的關(guān)系，是分析、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的依據(jù)。非工程系統(tǒng)的定義范圍很廣，大至宇宙，小至原子，只要存在著相互關(guān)聯(lián)、相互制約的關(guān)系，形成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)某種目的的均可以認(rèn)為是系統(tǒng)。 系統(tǒng)仿真技術(shù)概述系統(tǒng)是由客觀世界中實(shí)體與實(shí)體間的相互作用和相互依賴關(guān)系構(gòu)成的具有某種特定功能的有機(jī)整體。原來阻礙同步電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用的問題已經(jīng)得到解決。在一個(gè)工廠中只需要少數(shù)幾臺(tái)大容量恒轉(zhuǎn)速的設(shè)備（例如水泵、空氣壓縮機(jī)等）采用同步電動(dòng)機(jī)，就足以改善全廠的功率因數(shù)。要簡化一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)，有兩條途徑：一是減少系統(tǒng)的維數(shù)；二是消除非線性[1]。從此以后，高性能交流電機(jī)的研究從未再停止過。關(guān)鍵詞：同步電機(jī) d/q 模型 MATLAB SIMULINK 仿真。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 題 目 同步電機(jī)模型的