直流电动机

异步电动机模型参数优化

利用MATLAB GUI开发了直流电机速度控制系统，实现了多种控制方法，包括开环和闭环控制。系统具有自动校准功能，可根据精度要求进行校准。闭环控制支持开-关、微分、比例加微分和比例加积分加微分。系统可运行诊断程序，评估运行状况。此外，还支持通过网络摄像头监控风扇和记录校准和控制数据。

双馈电动机多变量非线性数学模型 双馈电机由异步电机双侧馈电构成，其分析方法与异步电机相似。作为一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，双馈电机的数学模型建立在以下假设之上： 忽略空间谐波，假设三相绕组对称，空间互差 120° 电角度，产生的磁动势沿气隙按正弦规律分布。 忽略磁路饱和，假设各绕组的自感和互感恒定。 忽略铁心损耗。 不考虑频率和温度变化对绕组电阻的影响。 为简化分析，将转子等效为三相绕线转子，并折算到定子侧，使折算后的定子和转子绕组匝数相等。电机绕组等效模型如图 2.5 所示。 图中，定子三相绕组轴线 A、B、C 固定，以 A 轴为参考坐标轴；转子绕组轴线 a、b、c 随转子旋转，转子 a 轴与定子 A 轴间的电角度 θ 为空间角位移变量。 双馈电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程组成。 ω 说明: 请将 “图片链接” 替换为实际的图片链接。

Ćuk 转换器可以将输入端的直流电压转换为输出端极性相反的直流电压。 工作原理 Ćuk 转换器使用额外的电感器和电容器来存储能量，这与降压、升压和降压-升压转换器不同。 考虑以下 MOSFET 导通状态序列： 导通状态： 电感 L1 的电流线性增加，二极管阻塞。 关断状态： 由于电感 L1 的电流不能突然改变，二极管必须承载电流，因此它换向并开始导通。能量从电感 L1 转移到中间电容器 C2，导致电感器电流减小。 导通状态： 电感 L1 的电流再次线性增加，二极管阻塞。中间电容器放电并通过电感器 L2 为负载 RC 供电。电阻 R 两端的感应电压与输入电压极性相反。 该电路有两个操作限制。对于 PWM 占空比 D ➝ 0，输出电压为零，而对于 D ➝ 1，输出电压向负无穷大增长。在这些限制之间，连续导通模式下的输出电压由下式给出： Vout = -D/(1-D)

该仿真适用于MATLAB 2017及更高版本，用于理解直流电机电枢闭环控制。

使用Simulink开发直流电机模型是Matlab中的一个重要应用。该模型可以帮助工程师们进行直流电机的仿真和优化，进而提高系统设计的效率和精确度。

在Matlab环境下开发直流电机PID控制的示例。演示了如何实现对直流电机的精确控制。

Matlab仿真技术在无刷直流电机研究中的应用越来越广泛，特别是PI调节器的优化与应用。

我按照文档的步骤逐步进行了直流电机的建模和仿真，详细介绍了输入电压U与电机输出角度及角速度之间的关系。这篇文档特别适合那些初学直流电机建模的人。文档来源于网络，内容丰富而易于理解。

已知晶闸管-直流电机单闭环调速系统的Simulink动态结构图如下图所示。根据该结构图，利用Simulink绘制系统的曲线，并与Simulink系统模型图仿真结果进行对比。