基于MATLAB的按定子磁链定向的异步电动机仿真.doc

课程设计说明书 PAGE 5 《自动控制系统》 课程设计任务书 一、设计题目、内容及要求 1.设计题目：基于MATLAB的按定子磁链定向的异步电动机仿真 2.设计内容： 以异步电动机在静止坐标系中为状态变量的状态方程结构为核心，构建异步电动机仿真模型。要求： （1）推导出相应的状态方程； （2）三相正弦对称电压、和经3/2变换模块，得到相应的两相电压，送入异步电动机仿真模型，输出两相电流经2/3变换模块，得到三相电流、和； （3）观察空载起动和加载过程的转速仿真波形，观察异步电动机稳态电流波形，观察定子磁链波形。 3.设计要求： 要求学生利用MATLAB/SIMULINK仿真平台独立完成异步电动机的建模，波形仿真结果正确，说明书格式符合要求。 二、设计原始资料 仿真电机参数：，，，，，，，，。 三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等） 课程设计说明书，异步电动机的仿真模型及仿真波形图。 四、进程安排 第二十周 周一：查阅资料，状态方程推导； 周二至周三：异步电动机数学建模并仿真； 周四：撰写课程设计说明书； 周五：课程设计答辩。 五、主要参考资料 [1] 陈伯时．电力拖动自动控制系统（第三版）．北京：机械工业出版社，2003． [2] 薛定宇．基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用．北京：清华大学出版社，2002． 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc282733444 1 引言 PAGEREF _Toc282733444 \h 1 HYPERLINK \l _Toc282733445 2 异步电动机动态数学模型分析 PAGEREF _Toc282733445 \h 2 HYPERLINK \l _Toc282733446 2.1异步电动机动态数学模型的性质 PAGEREF _Toc282733446 \h 2 HYPERLINK \l _Toc282733447 2.2异步电动机的多变量非线性数学模型 PAGEREF _Toc282733447 \h 3 HYPERLINK \l _Toc282733448 2.2.1电压方程 PAGEREF _Toc282733448 \h 3 HYPERLINK \l _Toc282733449 2.2.2磁链方程 PAGEREF _Toc282733449 \h 4 HYPERLINK \l _Toc282733450 2.2.3转矩方程 PAGEREF _Toc282733450 \h 7 HYPERLINK \l _Toc282733451 2.2.4电力拖动系统运动方程 PAGEREF _Toc282733451 \h 8 HYPERLINK \l _Toc282733452 2.2.5三相异步电机的数学模型 PAGEREF _Toc282733452 \h 8 HYPERLINK \l _Toc282733453 3 坐标变换和状态方程 PAGEREF _Toc282733453 \h 10 HYPERLINK \l _Toc282733454 3.1坐标变换的基本思路 PAGEREF _Toc282733454 \h 10 HYPERLINK \l _Toc282733455 3.2三相--两相变换（3/2变换） PAGEREF _Toc282733455 \h 11 HYPERLINK \l _Toc282733456 3.3两相坐标系的数学模型 PAGEREF _Toc282733456 \h 12 HYPERLINK \l _Toc282733457 3.4两相坐标系的状态方程 PAGEREF _Toc282733457 \h 13 HYPERLINK \l _Toc282733458 4 系统建模与仿真 PAGEREF _Toc282733458 \h 16 HYPERLINK \l _Toc282733459 4.1 Matlab/Simulink简介 PAGEREF _Toc282733459 \h 16 HYPERLINK \l _Toc282733460 4.2各模块模型实现 PAGEREF _Toc282733460 \h 16 HYPERLINK \l _Toc282733461 4.2.1 3/2变换模块模型 PAGEREF _Toc282733461 \h 16 HYPERLINK \l _Toc282733462 4.2.2异步电动机模块模型 PAGEREF _Toc282733462 \h 18 HYPERLINK \l _Toc28273