基于MATLAB/Simulink的无刷双馈风力发电机变速运行建模仿真系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB/Simulink平台构建无刷双馈电机的精确数学模型，重点仿真在控制绕组频率恒定条件下，发电机转速随风速变化的动态特性。适用于风力发电系统研究与教学。

详 情 说 明

基于Simulink的无刷双馈风力发电机变速运行建模仿真系统

项目介绍

本项目基于MATLAB/Simulink平台，构建了无刷双馈电机（Brushless Doubly-Fed Machine, BDFM）的完整动态数学模型。系统重点仿真在控制绕组频率保持恒定的条件下，发电机转速随风速变化的动态响应过程，能够有效模拟风力涡轮机气动特性与发电机电磁特性的耦合作用，实时展示不同风速条件下发电机的转速、功率输出等关键参数的动态变化轨迹。

功能特性

• 完整电机建模：构建无刷双馈电机的动态数学模型，包含定转子电感、电阻、极对数等关键参数
• 风轮气动特性模拟：集成风力涡轮机叶片半径、功率系数曲线等气动特性参数
• 变速运行仿真：实现控制绕组频率恒定条件下的发电机转速随风速变化动态响应
• 多参数实时监测：实时展示转速、功率、电磁转矩、电流等关键参数的动态变化
• 耦合特性分析：提供风速-转速-功率关系分析图表，揭示系统动态耦合特性

使用方法

1. 参数配置：设置电机参数（定转子电感、电阻、极对数）、风力机参数（叶片半径、功率系数曲线）和控制参数（控制绕组额定频率）
2. 输入数据准备：准备风速时间序列数据（m/s格式），定义仿真时间范围（起始/终止时间，步长）
3. 运行仿真：启动仿真系统，观察动态响应过程
4. 结果分析：查看生成的转速曲线、功率响应、电磁转矩波形、电流波形等输出结果，分析系统性能

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2018b或更高版本，Simulink基础模块，Simscape Electrical模块库
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB及以上；需要支持MATLAB运行的处理器

文件说明

main.m文件作为项目的主控脚本，实现了系统的核心调度功能，包括仿真参数的统一配置与初始化、Simulink模型的自动化调用与执行、仿真结果的集中处理与可视化展示，以及关键性能指标的批量计算与导出。该脚本确保了整个仿真流程的连贯性和可重复性，为用户提供了一站式的仿真分析解决方案。