式中 (3-3)
定义
(3-4)
电机
由式(2-14)可得出电机的基本模型,基于先有电压后有电流的习惯,且等式只在瞬间成立,可得出以下算式:
(3-5)
电磁转矩
由(2-9)带入dq表达式输入功率可得
(3-6)
因此,电功率在电机内的终结有三个去向,第一部分消耗在定子和转子的阻抗中,转化成热能;第二部分转化为电机内部储存的磁能;剩下的那部分即用于输出,转化为机械能。因此,输出的电机功率为:
(3-7)
其中 (3-8)
上式中 为极对数,为机械速度,且转动机械功率定义为转速、时间和转矩,以此可得:
(3-9)
控制反馈环节
对工业过程进行控制一般都采用PID控制,基本都能得到满意的效果。比例控制能迅速反应误差,从而减小误差,但比例控制不能消除稳态误差,比例系数的加大,会引起系统的不稳定;积分控制的作用是,只要系统存在误差,积分控制作用就不断地积累,输出控制量以消除误差,但积分作用太强会使系统超调加大,使系统出现振荡;微分控制可以减小超调量,克服振荡,使系统地稳定性提高,同时加快系统地动态相应速度,减小调整时间,从而改善系统地动态性能。基于现实中一旦加入微分环节,参数调整难度加大,因此,本设计只采用PI控制器。其中对于输出的机械转子转速为:
(3-10)
(3-11)
为转子的机械角速度,为负载转矩。
仿真系统详细设计
总体设计
整个仿真系统总体设计如图4-1所示,共有九个变量输出到工作空间,分别为:
TE Vqs ids iqs wm
Vds idrp iqrp tout
其封装的子模块共有三个,重左到右分别为电源模块,坐标转换模块,中心电机
模块。其中Tl为负载转矩,具体输入为一个短时间的脉冲函数。
 
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