電力電子電機(jī)模型_系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例_matlab仿真匯編

1、第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-1-第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例8.18.1 方波電壓源供電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真方波電壓源供電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真 8.38.3 電壓型逆變器供電同步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真電壓型逆變器供電同步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真 8.4 8.4 電壓型逆變器電壓型逆變器供電永磁同步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真供電永磁同步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真 8.58.5 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真 8.28.2 電流型逆變器供電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真電流型逆變器供電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)

2、動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-2- 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真的數(shù)學(xué)方法比較單一，就是建立標(biāo)準(zhǔn)形式的系系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真的數(shù)學(xué)方法比較單一，就是建立標(biāo)準(zhǔn)形式的系統(tǒng)狀態(tài)方程，采用第統(tǒng)狀態(tài)方程，采用第2章介紹的數(shù)值方法直接求解。為具代表性，章介紹的數(shù)值方法直接求解。為具代表性，這里以電流型逆變器和電壓型逆變器分別給三相異步電動(dòng)機(jī)、三這里以電流型逆變器和電壓型逆變器分別給三相異步電動(dòng)機(jī)、三相同步電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)供電，以及無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)為例，相同步電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)供電，以及無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)為例，介紹四種傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真。介紹四種傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真。 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-3-8.1 8.1 方波電

3、壓源供電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真方波電壓源供電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真 為了與系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真進(jìn)行對(duì)比，這里首先對(duì)方波電壓源供為了與系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真進(jìn)行對(duì)比，這里首先對(duì)方波電壓源供電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行仿真分析。根據(jù)式（電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行仿真分析。根據(jù)式（7-18），選用異步電動(dòng)機(jī)），選用異步電動(dòng)機(jī)-d-d q q 坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型，即電磁坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型，即電磁系統(tǒng)的狀態(tài)方程為系統(tǒng)的狀態(tài)方程為 BuAxx（8-1） TrqrdssiiiixTss00uuu)(1GRLA1 LB第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-4- 另外，因?yàn)槭莿?dòng)態(tài)過(guò)程的分析，需要考慮

4、電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化。另外，因?yàn)槭莿?dòng)態(tài)過(guò)程的分析，需要考慮電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化。根據(jù)式（根據(jù)式（6-1），機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)方程為），機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)方程為 tRTTJptdd)(ddLem0（8-2） 可忽略不計(jì)可忽略不計(jì) 選擇定、轉(zhuǎn)子電流選擇定、轉(zhuǎn)子電流 和電角速度和電角速度 、轉(zhuǎn)子位、轉(zhuǎn)子位置角置角作為整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)變量，并且可設(shè)這些狀態(tài)變量的初作為整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)變量，并且可設(shè)這些狀態(tài)變量的初值均為零，根據(jù)第值均為零，根據(jù)第2章所介紹的狀態(tài)方程的數(shù)值解法，就可以進(jìn)章所介紹的狀態(tài)方程的數(shù)值解法，就可以進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真。行傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真。 rqrdssiiii、第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)

5、態(tài)仿真實(shí)例-5- 采 用采 用 M A T L A B 語(yǔ) 言 編 制 了 相 應(yīng) 的 動(dòng) 態(tài) 仿 真 程 序語(yǔ) 言 編 制 了 相 應(yīng) 的 動(dòng) 態(tài) 仿 真 程 序IM_Dynamic.m，并對(duì)方波電壓源供電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)，并對(duì)方波電壓源供電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算，仿真結(jié)果如圖過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算，仿真結(jié)果如圖8-1所示?？梢?jiàn)，當(dāng)起動(dòng)過(guò)程基本所示?？梢?jiàn)，當(dāng)起動(dòng)過(guò)程基本結(jié)束時(shí)，從定子電流動(dòng)態(tài)波形所截取的局部曲線與圖結(jié)束時(shí)，從定子電流動(dòng)態(tài)波形所截取的局部曲線與圖7-5a 所示的所示的定子電流穩(wěn)態(tài)波形是非常接近的，這也定子電流穩(wěn)態(tài)波形是非常接近的，這也進(jìn)一步驗(yàn)證了第進(jìn)一步驗(yàn)證了第

6、7章所介紹章所介紹的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真方法的正確性的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真方法的正確性。 電機(jī)參數(shù)如下：電機(jī)參數(shù)如下：2L011122121mkg065. 0mN6753,Hz50,V260mH46. 4mH,56. 4mH,58. 4020. 0,025. 0JTpfUMLLRR第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-6-第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-7-8.2 8.2 電流型逆變器供電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真電流型逆變器供電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真1. 電流型逆變器及輸出電流電流型逆變器及輸出電流 圖圖8-2為電流型逆變器供電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的主回路示為電流型逆變器供電異步

7、電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的主回路示意圖?？紤]大電感和電容濾波器的作用，可以認(rèn)為逆變器的輸意圖?？紤]大電感和電容濾波器的作用，可以認(rèn)為逆變器的輸入電流為恒定值入電流為恒定值Id。若電流型逆變器采用。若電流型逆變器采用120導(dǎo)通方式，則輸出導(dǎo)通方式，則輸出120的方波電流，如圖的方波電流，如圖8-3所示。所示。 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-8-第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-9- 為了減少輸出電流中的低次諧波分量，可以采用多重化技為了減少輸出電流中的低次諧波分量，可以采用多重化技術(shù)，即采用兩個(gè)或兩個(gè)以上的逆變器構(gòu)成多重化逆變器。圖術(shù)，即采用兩個(gè)或兩個(gè)以上的逆變器構(gòu)成多

8、重化逆變器。圖8-4所示為有輸出變壓器的雙重電流型逆變器，由于變壓器的空載所示為有輸出變壓器的雙重電流型逆變器，由于變壓器的空載電流很小，可以忽略，逆變器的輸出電流為三階階梯波，如圖電流很小，可以忽略，逆變器的輸出電流為三階階梯波，如圖8-5所示。所示。 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-10-第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-11-2. 數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型 電壓源供電條件下異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型不能用于電流型逆電壓源供電條件下異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型不能用于電流型逆變器供電時(shí)的仿真分析，因?yàn)樽兤鞴╇姇r(shí)的仿真分析，因?yàn)榇藭r(shí)的系統(tǒng)輸入量是定子電流，此時(shí)的系統(tǒng)輸入量是定子電

9、流，而非定子電壓。因此，需要重新選擇狀態(tài)變量而非定子電壓。因此，需要重新選擇狀態(tài)變量，建立適合于電，建立適合于電流型逆變器供電條件下異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)仿真的狀態(tài)方程。流型逆變器供電條件下異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)仿真的狀態(tài)方程。 根據(jù)式（根據(jù)式（6-8），異步電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程為），異步電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程為iLiLRiLiRiupp)(p（8-3） pabcABCabcABC,iiiuuuTCBAsiiii已知輸入量已知輸入量 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-12-rrssrsrs,LMMLLRRR0 00 00 00 0rssrMML由式（由式（8-3），可得轉(zhuǎn)子電壓平衡方程），可得轉(zhuǎn)

10、子電壓平衡方程 ABCrsabcrABCrsabcrabcppiMiLiMiRu（8-4） 電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式為電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式為 abcABCrssrabcABC0T0em22iiMMiiiLi00ppT（8-5） 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-13- 選擇轉(zhuǎn)子電流選擇轉(zhuǎn)子電流 、電角速度、電角速度和轉(zhuǎn)子位置角和轉(zhuǎn)子位置角作為狀態(tài)變量，并考慮到作為狀態(tài)變量，并考慮到 ，由式（，由式（8-4）和）和式（式（8-2）可以得到系統(tǒng)的狀態(tài)方程）可以得到系統(tǒng)的狀態(tài)方程 Tcbaabciiii0 0Tcbaabcuuuup)(pppLem0CBArs1rCBArs1rcbar1rc

11、baRTTJpiiiiiiiiiiiiMLMLRL（8-6） 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-14-3. 仿真計(jì)算實(shí)例仿真計(jì)算實(shí)例 采用采用MATLAB語(yǔ)言編制了電流型逆變器供電異步電動(dòng)機(jī)傳語(yǔ)言編制了電流型逆變器供電異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真程序動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真程序IM_CIS.m，并以一臺(tái)三相四極繞線轉(zhuǎn)子，并以一臺(tái)三相四極繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)為例，異步電動(dòng)機(jī)為例， 對(duì)雙重電流型逆變器供電條件下電動(dòng)機(jī)的起對(duì)雙重電流型逆變器供電條件下電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了仿真計(jì)算。動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了仿真計(jì)算。 電動(dòng)機(jī)參數(shù)：電動(dòng)機(jī)參數(shù)： s/radmN0375. 0mk05. 00H06. 0H02.

12、 0H03. 0H063. 0H08. 035. 025. 02L12212121RgJTMMMLLRR，第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-15- 根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果，分別繪制出電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中電機(jī)轉(zhuǎn)根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果，分別繪制出電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中電機(jī)轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子三相電流的變化曲線，如圖速、電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子三相電流的變化曲線，如圖8-6所示?？梢?jiàn)，所示。可見(jiàn)，當(dāng)由多重化逆變器供電時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)不僅起動(dòng)迅速，而且運(yùn)當(dāng)由多重化逆變器供電時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)不僅起動(dòng)迅速，而且運(yùn)行平穩(wěn)，電磁轉(zhuǎn)矩和電機(jī)轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)都較小。行平穩(wěn)，電磁轉(zhuǎn)矩和電機(jī)轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)都較小。 逆變器參數(shù)：逆變器參數(shù)： A10

13、Hz25d1If， 初始條件：初始條件： 0 0T00c0b0a0iii第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-16-第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-17-8.3 8.3 電壓型逆變器供電同步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真電壓型逆變器供電同步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真1. 基本方程基本方程 如圖如圖8-7所示，同步電動(dòng)機(jī)定子三相繞組采用所示，同步電動(dòng)機(jī)定子三相繞組采用a-b-c模型，轉(zhuǎn)模型，轉(zhuǎn)子籠型起動(dòng)繞組采用單回路子籠型起動(dòng)繞組采用單回路d-q模型，即定子方采用實(shí)際物理量，模型，即定子方采用實(shí)際物理量，而轉(zhuǎn)子方采用等效的簡(jiǎn)化模型。根據(jù)第而轉(zhuǎn)子方采用等效的簡(jiǎn)化模型。根據(jù)第6章所介紹

14、的同步電動(dòng)機(jī)章所介紹的同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型（包括電壓方程和磁鏈方程），可以得到考慮籠型的數(shù)學(xué)模型（包括電壓方程和磁鏈方程），可以得到考慮籠型起動(dòng)繞組的電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的基本方程起動(dòng)繞組的電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的基本方程 )(p00000ILIRU（8-7） Tfcba000uuuuUTkqkdfcba0iiiiiiI第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-18-第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-19-)(diagkqkdfsss0RRRRRRRkqckqbkqakqkdfkdckdbkdakdfkdfcfbfafckqckdcfcbccabkqbkdbfbcbabakqak

15、dafcaaba00000LMMMLMMMMMLMMMMMMLMMMMMMLMMMMMMLL 電感矩陣電感矩陣L0中除勵(lì)磁繞組自感中除勵(lì)磁繞組自感Lf、直、交軸起動(dòng)繞組的自感、直、交軸起動(dòng)繞組的自感Lkd、Lkq，以及勵(lì)磁繞組與直軸起動(dòng)繞組間的互感，以及勵(lì)磁繞組與直軸起動(dòng)繞組間的互感Mfkd為常值，其為常值，其余電感均為轉(zhuǎn)子位置角的函數(shù)，其表達(dá)式為余電感均為轉(zhuǎn)子位置角的函數(shù)，其表達(dá)式為 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-20-)32(2cos)32(2cos2coss2s0cs2s0bs2s0aLLLLLLLLL)32(2cos)32(2cos2coss2s0abs2s0cas

16、20bcMMMMMMMMMs第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-21-)32cos()32cos(cosafmcfafmbfafmafMMMMMM)32cos()32cos(cosakdmckdakdmbkdakdmakdMMMMMM)32sin()32sin(sinakqmckqakqmbkqakqmakqMMMMMM第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-22-2. 基于線電壓的狀態(tài)方程基于線電壓的狀態(tài)方程 一般情況下，從逆變器的輸出線電壓可以直接確定電動(dòng)機(jī)一般情況下，從逆變器的輸出線電壓可以直接確定電動(dòng)機(jī)的輸入線電壓，但的輸入線電壓，但并不一定能直接得到電動(dòng)機(jī)的輸

17、入相電壓并不一定能直接得到電動(dòng)機(jī)的輸入相電壓（因?yàn)閯?dòng)態(tài)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)三相負(fù)載未必對(duì)稱）。為此，可以對(duì)（因?yàn)閯?dòng)態(tài)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)三相負(fù)載未必對(duì)稱）。為此，可以對(duì)基本方程（基本方程（8-7）做相應(yīng)的變換，利用以下關(guān)系）做相應(yīng)的變換，利用以下關(guān)系 消去與定子消去與定子B相繞組的有關(guān)量（即相繞組的有關(guān)量（即ub、ib），得到基于線電），得到基于線電壓的電壓方程壓的電壓方程 （8-8）caacbaabcba0uuuuuuiii，)(p LIRIU第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-23-Tfacab00uuuUTkqkdfcaiiiiiIkqkdf0000000000000000002RRRRR

18、RRRrrrssrssLMMLL第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-24-電感矩陣電感矩陣L中的各元素為中的各元素為 bccabcabccaababcabbcaabbass2MLMMMMMLMMLMMLLLckqakqckdakdcfafbkqakqbkdakdbfafsrMMMMMMMMMMMMMbkqckqbkqakqbkdckdbkdakdbfcfbfafrsMMMMMMMMMMMMMkqkdfkdfkdfrr0000LLMMLL第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-25- 選擇電流選擇電流 作為狀態(tài)變量，由式（作為狀態(tài)變量，由式（8-8-8），），得到得到電磁

19、系統(tǒng)的狀態(tài)方程電磁系統(tǒng)的狀態(tài)方程 （8-9）TkqkdfcaiiiiiI)(p1GIULILRG第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-26- 另外，選擇電角速度另外，選擇電角速度和轉(zhuǎn)子位置角和轉(zhuǎn)子位置角作為狀態(tài)變量，得作為狀態(tài)變量，得到到機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)方程機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)方程 （8-10）p)(pLem0TTJp00T00em2ILIpT第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-27-3. 仿真計(jì)算實(shí)例仿真計(jì)算實(shí)例 采用采用MATLAB語(yǔ)言編制了電壓型逆變器供電同步電動(dòng)機(jī)傳語(yǔ)言編制了電壓型逆變器供電同步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真程序動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真程序SM_VIS.m，并對(duì)方波

20、電壓源供電時(shí)三相，并對(duì)方波電壓源供電時(shí)三相同步電動(dòng)機(jī)的空載異步起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了的仿真計(jì)算。同步電動(dòng)機(jī)的空載異步起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了的仿真計(jì)算。 傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)為：傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)為： d10sffdkdks0s2s0qafmakdmakqmfkdkqsf d2kf0.340H,0.074H,0.170H,0.074H390V,50Hz,30.701,5,5,11.69,4.400.374H,0.374H,0.225H0.427H,0.402H,0.258H,0.374H0.0k10V5UfpRRRRRMMMLLLMJLULMM2Lg m ,0T第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-28- 根據(jù)同

21、步電動(dòng)機(jī)根據(jù)同步電動(dòng)機(jī)“異步起動(dòng)，同步運(yùn)行異步起動(dòng)，同步運(yùn)行”的基本要求，開(kāi)始的基本要求，開(kāi)始起動(dòng)時(shí)勵(lì)磁繞組必須經(jīng)一大電阻而短接，此時(shí)勵(lì)磁電壓起動(dòng)時(shí)勵(lì)磁繞組必須經(jīng)一大電阻而短接，此時(shí)勵(lì)磁電壓Uf=0。當(dāng)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到90%同步速時(shí)，再切除接入的電阻，并恢復(fù)勵(lì)磁電同步速時(shí)，再切除接入的電阻，并恢復(fù)勵(lì)磁電壓壓Uf為額定值。為額定值。 這樣，在同步電動(dòng)機(jī)空載異步起動(dòng)過(guò)程的仿真計(jì)這樣，在同步電動(dòng)機(jī)空載異步起動(dòng)過(guò)程的仿真計(jì)算中，各狀態(tài)變量的初值可均設(shè)為零。算中，各狀態(tài)變量的初值可均設(shè)為零。 圖圖8-8給出了相應(yīng)的仿真給出了相應(yīng)的仿真結(jié)果，結(jié)果， 各曲線依次為電機(jī)轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩、定子各曲線依

22、次為電機(jī)轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩、定子A相電流、轉(zhuǎn)子相電流、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流、轉(zhuǎn)子直軸起動(dòng)繞組電流和轉(zhuǎn)子交軸起動(dòng)繞組電流，可勵(lì)磁電流、轉(zhuǎn)子直軸起動(dòng)繞組電流和轉(zhuǎn)子交軸起動(dòng)繞組電流，可見(jiàn)仿真結(jié)果與實(shí)際情況是比較吻合的。見(jiàn)仿真結(jié)果與實(shí)際情況是比較吻合的。 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-29-第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-30-第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-31-8.4 8.4 電壓型逆變器供電永磁同步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真電壓型逆變器供電永磁同步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的仿真 1. d-q-0坐標(biāo)系統(tǒng)中的狀態(tài)方程坐標(biāo)系統(tǒng)中的狀態(tài)方程 根據(jù)第根據(jù)第6章所介紹的永磁同步

23、電動(dòng)機(jī)在章所介紹的永磁同步電動(dòng)機(jī)在d-q-0坐標(biāo)系統(tǒng)中的數(shù)坐標(biāo)系統(tǒng)中的數(shù)學(xué)模型，可以寫(xiě)出如下電壓方程學(xué)模型，可以寫(xiě)出如下電壓方程 mkqkdqdkqaqkdadaaqqaaddkqkdqdkqkdaaddaaqqsqd000p000000000000000000iiiiLLLLLLLLiiiiRRLRLLLRuus（8-12）第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-32-)Gi(uLim1p（8-13）Tqd00uuuTkqkdqdiiiiikqkdaadsdaaqqs00000000RRLRLLLRGkqaqkdadaaqqaadd00000000LLLLLLLLLT000第第8

24、8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-33- 機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)方程仍如式（機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)方程仍如式（8-10）所示，其中電磁轉(zhuǎn)矩）所示，其中電磁轉(zhuǎn)矩按下式計(jì)算按下式計(jì)算 （8-14）)(23dqqd0emiipTp)(pLem0TTJp（8-10）第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-34-2. 系統(tǒng)輸入的計(jì)算系統(tǒng)輸入的計(jì)算 上述狀態(tài)方程的輸入包括電動(dòng)機(jī)定子端電壓上述狀態(tài)方程的輸入包括電動(dòng)機(jī)定子端電壓ud、uq，永磁，永磁體磁鏈體磁鏈m m、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，其中后兩者容易確定，關(guān)鍵是定子端，其中后兩者容易確定，關(guān)鍵是定子端電壓電壓ud、uq的計(jì)算。對(duì)于電壓型逆變器，在第的

25、計(jì)算。對(duì)于電壓型逆變器，在第4章已經(jīng)分析了它章已經(jīng)分析了它的輸出電壓。當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子采用的輸出電壓。當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子采用Y形接法時(shí)，由式（形接法時(shí)，由式（4-18）可知，）可知，定子三相繞組的電壓為定子三相繞組的電壓為 3/ )2(3/ )2(3/ )2(cgbgagccgbgagbcgbgagauuuuuuuuuuuu（8-15）第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-35-（8-16）將式（將式（8-15）變換到）變換到d-q-0坐標(biāo)系統(tǒng)中，不計(jì)零序分量，即得坐標(biāo)系統(tǒng)中，不計(jì)零序分量，即得 （8-17）222d3cgd2bgd1agUVuUVuUVu開(kāi)關(guān)相變量開(kāi)關(guān)相變量Vi cbaqd

26、)32sin()32sin(sin)32cos()32cos(cos32uuuuu第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-36-3. 仿真計(jì)算實(shí)例仿真計(jì)算實(shí)例 采用采用MATLAB語(yǔ)言編制了電壓型逆變器供電永磁同步電動(dòng)機(jī)語(yǔ)言編制了電壓型逆變器供電永磁同步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真程序傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真程序PMSM.m，并對(duì)，并對(duì)SPWM電壓型逆變器供電壓型逆變器供電時(shí)三相永磁同步電動(dòng)機(jī)的空載直接起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了的仿真計(jì)算。電時(shí)三相永磁同步電動(dòng)機(jī)的空載直接起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了的仿真計(jì)算。 電動(dòng)機(jī)參數(shù)：電動(dòng)機(jī)參數(shù)：0mkg025. 0sV5 . 0H008. 0H014. 0H0445. 03H4

27、63. 0H255. 085. 954. 658. 5L2mkqkd0aaqaadkqkdsTJLLLpLLRRR，第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-37- 逆變器參數(shù)：逆變器參數(shù)： 115Hz50V300af1dKKfU，各狀態(tài)變量的初值均可取為零，仿真計(jì)算的結(jié)果如圖各狀態(tài)變量的初值均可取為零，仿真計(jì)算的結(jié)果如圖8-9所示。所示。 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-38-第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-39- 觀察各曲線可以看到，觀察各曲線可以看到， 電機(jī)轉(zhuǎn)速在起動(dòng)初期存在一定的振電機(jī)轉(zhuǎn)速在起動(dòng)初期存在一定的振蕩，這是由于在起動(dòng)過(guò)程中永磁體和

28、籠型起動(dòng)繞組共同起作用，蕩，這是由于在起動(dòng)過(guò)程中永磁體和籠型起動(dòng)繞組共同起作用，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，定子磁鏈與轉(zhuǎn)子永磁體磁鏈定子磁鏈與轉(zhuǎn)子永磁體磁鏈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩在某段時(shí)間內(nèi)起制動(dòng)作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩在某段時(shí)間內(nèi)起制動(dòng)作用。當(dāng)永磁體的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與負(fù)。當(dāng)永磁體的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之和大于起動(dòng)繞組所產(chǎn)生的牽引轉(zhuǎn)矩時(shí)，總的加速轉(zhuǎn)矩為載轉(zhuǎn)矩之和大于起動(dòng)繞組所產(chǎn)生的牽引轉(zhuǎn)矩時(shí)，總的加速轉(zhuǎn)矩為負(fù)，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。負(fù)，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-40-第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-41- 在起

29、動(dòng)過(guò)程中期，永磁體的制動(dòng)作用不明顯，這時(shí)起主要作在起動(dòng)過(guò)程中期，永磁體的制動(dòng)作用不明顯，這時(shí)起主要作用是籠型起動(dòng)繞組。在起動(dòng)過(guò)程末期，由于轉(zhuǎn)差率的下降，起動(dòng)用是籠型起動(dòng)繞組。在起動(dòng)過(guò)程末期，由于轉(zhuǎn)差率的下降，起動(dòng)繞組的作用變小，永磁體的作用增強(qiáng)，因此又出現(xiàn)了振蕩。電機(jī)繞組的作用變小，永磁體的作用增強(qiáng)，因此又出現(xiàn)了振蕩。電機(jī)被牽人同步轉(zhuǎn)速后轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速相同，此時(shí)起動(dòng)被牽人同步轉(zhuǎn)速后轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速相同，此時(shí)起動(dòng)繞組中的感應(yīng)電流近似為零，永磁體提供全部牽引轉(zhuǎn)矩。由于是繞組中的感應(yīng)電流近似為零，永磁體提供全部牽引轉(zhuǎn)矩。由于是SPWM逆變器供電，逆變器供電，定子電流中必然存在一

30、定的諧波分量定子電流中必然存在一定的諧波分量，影響，影響到電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速均出現(xiàn)一定的脈動(dòng)。到電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速均出現(xiàn)一定的脈動(dòng)。 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-42-8.5 8.5 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)仿真無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)仿真 1. 基本方程基本方程 根據(jù)第根據(jù)第6章的分析，由式（章的分析，由式（6-47）可得無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的狀）可得無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)方程為態(tài)方程為 cbacbacba111cba000000)(000)(000)(peeeiiiRRRuuuMLMLMLiii（8-18）第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-43-電磁轉(zhuǎn)

31、矩的計(jì)算公式為電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式為 （8-19）（8-20）ememPT其電磁功率為其電磁功率為 ccbbaaemieieieP機(jī)械角速度機(jī)械角速度 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-44-2. 運(yùn)行狀態(tài)分析運(yùn)行狀態(tài)分析 這里以這里以二相導(dǎo)通三相星形六狀態(tài)二相導(dǎo)通三相星形六狀態(tài)的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)為例進(jìn)的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)為例進(jìn)行分析。如圖行分析。如圖8-10所示，假設(shè)在任意時(shí)刻開(kāi)關(guān)線路的上橋臂和所示，假設(shè)在任意時(shí)刻開(kāi)關(guān)線路的上橋臂和下橋臂各有一個(gè)開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通，即三相繞組的通電順序依次為下橋臂各有一個(gè)開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通，即三相繞組的通電順序依次為AC、BC、BA、CA、CB、AB 。 第第8

32、 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-45- 當(dāng)當(dāng)A、C相通電時(shí)，電流流通的路徑為：相通電時(shí)，電流流通的路徑為：電源正極電源正極V1管管A相繞組相繞組C相繞組相繞組V2管管電源負(fù)極。電源負(fù)極。 當(dāng)當(dāng)B、C相通電時(shí)，電流流通的路徑為：相通電時(shí)，電流流通的路徑為：電源正極電源正極V3管管B相繞組相繞組C相繞組相繞組V2管管電源負(fù)極。電源負(fù)極。第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-46- 如此將有如此將有6種狀態(tài)循環(huán)往復(fù)，如表種狀態(tài)循環(huán)往復(fù)，如表8-1所示。可見(jiàn)，在所示?？梢?jiàn)，在1個(gè)周個(gè)周期內(nèi)電動(dòng)機(jī)共有期內(nèi)電動(dòng)機(jī)共有6個(gè)通電狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)都是兩相同時(shí)導(dǎo)通，每個(gè)通電狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)都是

33、兩相同時(shí)導(dǎo)通，每個(gè)開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通角均為個(gè)開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通角均為 （也稱為（也稱為120導(dǎo)通型逆變器）。導(dǎo)通型逆變器）。 3/2第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-47-3. 單流模下的相電壓分析單流模下的相電壓分析 單流模式是無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)理想的運(yùn)行模式，其相電壓與單流模式是無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)理想的運(yùn)行模式，其相電壓與逆變電路輸出端逆變電路輸出端a、b、c三點(diǎn)到直流電源中性點(diǎn)三點(diǎn)到直流電源中性點(diǎn)g之間的電壓有之間的電壓有如下關(guān)系如下關(guān)系 （8-21）cgbgagcba21112111231uuuuuu第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-48-在在A、C相通電期間，有如下約

34、束條件相通電期間，有如下約束條件 （8-22）dcgbbdag2121UueuUu由式（由式（8-21）、（）、（8-22），得），得 bbbg2323euu（8-23） 這樣，根據(jù)式（這樣，根據(jù)式（8-21）即可以計(jì)算出相電壓。其余通電狀）即可以計(jì)算出相電壓。其余通電狀態(tài)下的相電壓可以進(jìn)行類似的計(jì)算。態(tài)下的相電壓可以進(jìn)行類似的計(jì)算。 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-49-4. 仿真計(jì)算實(shí)例仿真計(jì)算實(shí)例 根據(jù)上述數(shù)學(xué)模型，用根據(jù)上述數(shù)學(xué)模型，用MATLAB語(yǔ)言編制了無(wú)刷直流電動(dòng)語(yǔ)言編制了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真程序機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真程序BLDC.m，并對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)

35、機(jī)負(fù)載，并對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了仿真計(jì)算。起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了仿真計(jì)算。 電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：電動(dòng)機(jī)參數(shù)為： H78.54H49823. 0mkg025. 0mN52V502L0dMLRJTpU，第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-50- 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與氣隙磁場(chǎng)的波形有很大關(guān)系，本算例感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與氣隙磁場(chǎng)的波形有很大關(guān)系，本算例中假設(shè)已知定子中假設(shè)已知定子A相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ea與機(jī)械角速度與機(jī)械角速度以及磁極以及磁極位置角位置角之間有如下關(guān)系之間有如下關(guān)系 初值問(wèn)題？初值問(wèn)題？)3cos(388. 0cos30. 304. 00ape（8-24）第第8

36、8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-51- 由此計(jì)算得到的電機(jī)轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩以及定子三相電流的由此計(jì)算得到的電機(jī)轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩以及定子三相電流的變化曲線如圖變化曲線如圖8-12所示。所示。 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-52-第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-53-附錄附錄10 BLDC.mdl 1. SIMULINK1. SIMULINK模塊模塊BLDC.mdlBLDC.mdl 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-54-2. S2. S函數(shù)文件函數(shù)文件BLDC_S.m BLDC_S.m % % 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型及仿真計(jì)算無(wú)刷直流

37、電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型及仿真計(jì)算% % 狀態(tài)變量：狀態(tài)變量：x(1)=ia; x(2)=ib; x(3)=icx(1)=ia; x(2)=ib; x(3)=ic; x(4)=SETA; x(5)=OMEGA; x(4)=SETA; x(5)=OMEGA;% % 輸入量：輸入量： u(1)=Udu(1)=Ud; u(2)=TL; u(2)=TL;% % 輸出量：輸出量： n,Tem,ia,ib,icn,Tem,ia,ib,ic; ;第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-55-2. S2. S函數(shù)文件函數(shù)文件BLDC_S.m BLDC_S.m % % 主函數(shù)主函數(shù) function sys,

38、x0,str,ts = BLDC_S(t,x,u,flag) function sys,x0,str,ts = BLDC_S(t,x,u,flag) % % 電機(jī)參數(shù)：電機(jī)參數(shù)： R=0.23; L=0.000498; M=-0.00005478; J=0.025; P0=2; R=0.23; L=0.000498; M=-0.00005478; J=0.025; P0=2; RR=diag(R,R,R RR=diag(R,R,R); % ); % 電阻矩陣電阻矩陣 LL=diag(LLL=diag(L-M,L-M,L-M); % -M,L-M,L-M); % 電感矩陣電感矩陣 S= 2, -

39、1, -1S= 2, -1, -1 -1, 2, -1 -1, 2, -1 -1, -1, 2/3; % -1, -1, 2/3; % 變換矩陣變換矩陣第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-56-2. S2. S函數(shù)文件函數(shù)文件BLDC_S.m BLDC_S.m % S% S函數(shù)的返回值由狀態(tài)變量、輸入量及函數(shù)的返回值由狀態(tài)變量、輸入量及flagflag變量決定！變量決定！% % 變量變量flagflag取不同的整數(shù)值時(shí)，取不同的整數(shù)值時(shí)，S S函數(shù)的返回值具有不同的含義：函數(shù)的返回值具有不同的含義：switch flagswitch flag case 0, case 0, %

40、S% S函數(shù)返回系統(tǒng)維數(shù)及初始條件等函數(shù)返回系統(tǒng)維數(shù)及初始條件等 sys,x0,str,ts = mdlInitializeSizessys,x0,str,ts = mdlInitializeSizes; ; case 1, case 1, % S% S函數(shù)返回狀態(tài)變量的一階導(dǎo)數(shù)函數(shù)返回狀態(tài)變量的一階導(dǎo)數(shù) sys = mdlDerivatives(t,x,u,RR,LL,P0,J,S);sys = mdlDerivatives(t,x,u,RR,LL,P0,J,S); case 3, case 3, % S% S函數(shù)返回系統(tǒng)輸出量函數(shù)返回系統(tǒng)輸出量 sys = mdlOutputs(t,x,u

41、,P0);sys = mdlOutputs(t,x,u,P0); case 2, 4, 9, case 2, 4, 9, sys = ; sys = ; otherwise otherwise error(unhandled flag = ,num2str(flag); error(unhandled flag = ,num2str(flag); end end第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-57-2. S2. S函數(shù)文件函數(shù)文件BLDC_S.m BLDC_S.m % % 初始化子函數(shù)初始化子函數(shù) function sys,x0,str,ts = mdlInitializeS

42、izesfunction sys,x0,str,ts = mdlInitializeSizes sizes = simsizes sizes = simsizes; ; sizes.NumContStates sizes.NumContStates = 5; = 5; sizes.NumDiscStates sizes.NumDiscStates = 0; = 0; sizes.NumOutputs sizes.NumOutputs = 5; = 5; sizes.NumInputs sizes.NumInputs = 2; = 2; sizes.DirFeedthrough sizes.Di

43、rFeedthrough = 0; = 0; sizes.NumSampleTimes sizes.NumSampleTimes = 1; = 1; % sample time% sample time sys = simsizes(sizes sys = simsizes(sizes); ); % system sizes% system sizes x0 = 0;0;0;0;0; x0 = 0;0;0;0;0; % initial state% initial state str str = ; = ; % empty matrix% empty matrix（state ordering

44、 stringsstate ordering strings） tsts = 0 0; = 0 0; % initialize the array of sample times% initialize the array of sample times 第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-58-2. S2. S函數(shù)文件函數(shù)文件BLDC_S.m BLDC_S.m % % 狀態(tài)變量導(dǎo)數(shù)子函數(shù)狀態(tài)變量導(dǎo)數(shù)子函數(shù) function sys = mdlDerivatives(t,x,u,RR,LL,P0,J,S)function sys = mdlDerivatives(t,x,u,RR

45、,LL,P0,J,S) Ud Ud=u(1);=u(1); TL=u(2); TL=u(2); SETA=mod(abs(x(4),2 SETA=mod(abs(x(4),2* *pi);pi); ea=0.04ea=0.04* *x(5)x(5)* *(3.30(3.30* *cos(SETA)+0.388cos(SETA)+0.388* *cos(3cos(3* *SETA-pi);SETA-pi); eb eb=0.04=0.04* *x(5)x(5)* *(3.30(3.30* *cos(SETA-2cos(SETA-2* *pi/3)+0.388pi/3)+0.388* *cos(3

46、cos(3* *(SETA-2(SETA-2* *pi/3)-pi);pi/3)-pi); ec ec=0.04=0.04* *x(5)x(5)* *(3.30(3.30* *cos(SETA+2cos(SETA+2* *pi/3)+0.388pi/3)+0.388* *cos(3cos(3* *(SETA+2(SETA+2* *pi/3)-pi);pi/3)-pi); E=ea eb ec E=ea eb ec;第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-59-2. S2. S函數(shù)文件函數(shù)文件BLDC_S.m BLDC_S.m % % 導(dǎo)通順序：導(dǎo)通順序：AC,BC,BA,CA,CB,

47、ABAC,BC,BA,CA,CB,AB if (0=SETA)&(SETA(pi/3) if (0=SETA)&(SETA(pi/3) Uag Uag=Ud/2; =Ud/2; Ubg=1.5 Ubg=1.5* *ebeb; ; Ucg Ucg=-Ud/2;=-Ud/2; elseif elseif (pi/3)=SETA)&(SETA(2 (pi/3)=SETA)&(SETA(2* *pi/3)pi/3) Uag Uag=1.5=1.5* *ea;ea; Ubg Ubg=Ud/2;=Ud/2; Ucg Ucg=-Ud/2;=-Ud/2; elseif else

48、if (2 (2* *pi/3)=SETA)&(SETApi)pi/3)=SETA)&(SETApi) Uag Uag=-Ud/2;=-Ud/2; Ubg Ubg=Ud/2;=Ud/2; Ucg=1.5 Ucg=1.5* *ecec; ;第第8 8章章 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真實(shí)例-60-2. S2. S函數(shù)文件函數(shù)文件BLDC_S.m BLDC_S.m % % 導(dǎo)通順序：導(dǎo)通順序：AC,BC,BA,CA,CB,ABAC,BC,BA,CA,CB,AB elseif elseif (pi=SETA)&(SETA(4 (pi=SETA)&(SETA(4* *pi

49、/3)pi/3) Uag Uag=-Ud/2;=-Ud/2; Ubg=1.5 Ubg=1.5* *ebeb; Ucg Ucg=Ud/2;=Ud/2; elseif elseif (4 (4* *pi/3)=SETA)&(SETA(5pi/3)=SETA)&(SETA(5* *pi/3)pi/3) Uag Uag=1.5=1.5* *ea;ea; Ubg Ubg=-Ud/2;=-Ud/2; Ucg Ucg=Ud/2;=Ud/2; elseif elseif (5 (5* *pi/3)=SETA)&(SETA(2pi/3)=SETA)&(SETA(2* *pi)pi) Uag Uag=Ud/2;=Ud/2; Ubg Ubg=-Ud/2;=-Ud/2; U