摘要
采用電力電子變頻裝置實(shí)現(xiàn)電壓頻率協(xié)調(diào)控制，改變了同步電機(jī)歷來的恒速運(yùn)行不能調(diào)速的面貌，使它和異步電機(jī)一樣成為調(diào)速電機(jī)大家庭的一員。本文針對(duì)同步電機(jī)中具有代表性的凸極機(jī)，在忽略了一部分對(duì)誤差影響較小而使算法復(fù)雜度大大增加的因素（如諧波磁勢(shì)等），對(duì)其內(nèi)部電流、電壓、磁通、磁鏈及轉(zhuǎn)矩的相互關(guān)系進(jìn)行了一系列定量分析，建立了簡(jiǎn)化的基于abc三相變量上的數(shù)學(xué)模型，并將其進(jìn)行派克變換，轉(zhuǎn)換成易于計(jì)算機(jī)控制的d/q坐標(biāo)下的模型。再使用MATLAB中用于仿真模擬系統(tǒng)的SIMULINK對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)部分進(jìn)行封裝及連接，系統(tǒng)總體分為電源、abc/dq轉(zhuǎn)換器、電機(jī)內(nèi)部模擬、控制反饋四個(gè)主要部分，并為其設(shè)計(jì)了專用的模塊，同時(shí)對(duì)其中的一系列參數(shù)進(jìn)行了配置。系統(tǒng)啟動(dòng)仿真后，在經(jīng)歷了一開始的振蕩后，各輸出相對(duì)于輸出時(shí)間的響應(yīng)較穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞：同步電機(jī) d/q模型 MATLAB SIMULINK 仿真。




Abstract:
The utilization of transducer realizes the control of voltage’s frequency. It changes the situation that Synchronous Machine is always running with constant speed. Just like Asynchronous Machine, Synchronous machine can also be viewed as a member of the timing machine. This thesis intends to aim at the typical salient pole machine in Synchronous Machine. Some quantitative analysis are made on relations of salient pole machine among current, voltage, flux, flux linkage and torque, under the condition that some factors such as harmonic electric potential are ignored. These factors have less influence on error but greatly increase complexity of arithmetic. Thus, simplified mathematic model is established on the basis of a, b, c three phase variables. By the Park transformation, this model is transformed to d, q model which, is easy to be controlled by computer. Simulink is used to masking and linking all the parts of the system. The system can be divided into four main parts, namely power system, abc/dq transformation, simulation model of the machine and feedback control. Special blocks are designed for the four parts and a series of parameters in these parts are configured. The results of simulation show that each output has a satisfactory response when there is disturbance.


Key Words: Synchronous Machine Simulation d/q Model MATLAB SIMULINK


目 錄
第1章 引言 1
1.1 引言 1
1.2 同步電機(jī)概述 1
1.3 系統(tǒng)仿真技術(shù)概述 2
1.4 仿真軟件的發(fā)展?fàn)顩r與應(yīng)用 2
1.5 MATLAB概述 2
1.6 SIMULINK概述 4
1.7 小結(jié) 5
第2章 同步電機(jī)基本原理 6
2.1 理想同步電機(jī) 6
2.2 ABC/DQ模型的建立 6
第3章 仿真系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 10
3.1 系統(tǒng)對(duì)象 10
3.2 系統(tǒng)分塊 10
3.3 控制反饋環(huán)節(jié) 11
第4章 仿真系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 13
4.1 總體設(shè)計(jì) 13
4.2 具體設(shè)計(jì) 13
4.3 控制反饋環(huán)節(jié) 16
第5章 系統(tǒng)仿真運(yùn)行 17
5.1 輸出結(jié)果穩(wěn)定情況 17
5.2 小結(jié) 20
第6章 結(jié)論 21
第7章 致謝 22
參考文獻(xiàn) 23



第1章 引言


1.1 引言
世界工業(yè)進(jìn)步的一個(gè)重要因素是過去幾十年中工廠自動(dòng)化的不斷完善。在上個(gè)世紀(jì)70年代初葉，席卷全球世界先進(jìn)工業(yè)國家的石油危機(jī)，迫使他們投入大量人力和財(cái)力去研究高效高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)，期望用它來節(jié)約能源。經(jīng)過十年左右的努力，到了80年代大見成效，高性能交流調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用的比例逐年上升，能源危機(jī)從而得以緩解。從此以后，高性能交流電機(jī)的研究從未再停止過。
而且眾所周知，電機(jī)的數(shù)學(xué)模型是多變量、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng)。對(duì)非線性系統(tǒng)中的混沌和分支現(xiàn)象的研究是當(dāng)前非線性科學(xué)研究的熱點(diǎn)，在理論上、計(jì)算機(jī)仿真以及實(shí)驗(yàn)上都有了一些研究成果，提出了一些方法。但要從理論上研究一個(gè)非線性動(dòng)力系統(tǒng)，一般比較困難，我們往往希望在保持其動(dòng)力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，將其簡(jiǎn)化。要簡(jiǎn)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]。
參考文獻(xiàn)

1． S. Wiggins. Introduction to Applied Nonlinear Dynamical System and Chaos. Springer-Verlag， 1990。
2． D. W. Novotny and T. A. Lipo. Vector Control and Dynamics of AC Drives， Oxford Science Publication， 1996。
3． 陳伯石. 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)（第2版）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000。
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， 2002。
5． 任興權(quán). 控制系統(tǒng)仿真與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì). 沈陽：東北大學(xué)出版社， 1986。
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。
7． 李發(fā)海 王巖 電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)（第2版）. 北京：清華大學(xué)出版社，1994。
8． Mohand mokhtari and Michel Marie. Matlab與Simulink工程應(yīng)用. 北京：電子工業(yè)出版社，2002。
9． 李海濤 鄧櫻. Matlab6.1基礎(chǔ)與應(yīng)用技巧 北京：國防工業(yè)出版社，2002。