MATLAB仿真实现同步电机d/q模型控制

"该文档是关于同步电机模型的MATLAB仿真的毕业设计论文，主要讨论了如何使用电力电子变频装置改变同步电机的恒速运行特性，使其具备调速功能。作者聚焦于凸极同步电机，简化了基于abc三相变量的数学模型，并通过派克变换转化为d/q坐标系下的模型，以便于计算机控制。利用MATLAB的SIMULINK工具，作者构建了一个包括电源、abc/dq转换器、电机内部模拟和控制反馈四大部分的仿真系统，并对系统参数进行了配置。经过仿真，系统在初期振荡后表现出稳定的输出响应。" 在同步电机调速领域，电力电子变频技术的应用是关键。传统的同步电机因其恒速运行特性，不适用于需要精确速度控制的场合。通过电力电子变频装置，可以实现电压和频率的协调控制，使同步电机具备类似异步电机的调速能力。在本研究中，作者选择了具有代表性的凸极同步电机作为研究对象，这是因为凸极电机在许多实际应用中具有良好的性能。 在建立电机模型时，作者选择忽略一部分对系统误差影响较小但会增加算法复杂度的因素，如谐波磁势。这样做的目的是简化模型，便于后续的分析和控制。通过对电机内部的电流、电压、磁通、磁链和转矩的定量分析，作者构建了一个简化的三相变量数学模型。然后，利用派克变换将abc坐标系下的模型转换到d/q坐标系，这个坐标系更有利于实现数字控制器的设计和实时控制。 MATLAB的SIMULINK是一个强大的仿真工具，能方便地构建和模拟复杂的动态系统。在这里，作者利用SIMULINK对电机控制系统进行了模块化设计，包括电源模块、abc到d/q坐标转换模块、电机内部模型以及控制反馈模块。每个模块都有特定的功能，且参数可调，这使得整个系统具有很高的灵活性和适应性。 在完成系统设计和参数配置后，通过仿真运行，系统在启动初期可能出现短暂的振荡，但随着运行，各输出量相对于时间的响应趋于稳定，这表明系统能够有效地进行控制并达到预期的工作状态。 关键词所涉及的“同步电机”、“d/q模型”、“MATLAB”和“SIMULINK仿真”是本文的核心内容。同步电机的d/q模型简化了控制问题，MATLAB和SIMULINK则提供了强大的仿真平台，帮助作者实现了电机模型的构建和动态行为的模拟，从而验证了控制策略的有效性。