基于MATLAB/Simulink的同步发电机励磁系统PID控制仿真项目

资 源 简 介

本项目使用Simulink构建同步发电机励磁控制系统，集成PID调节器以实现励磁电压的精确调控。模型涵盖发电机、负载与电网模块，支持负载突变等工况仿真，适用于电力系统分析与控制算法验证。

详 情 说 明

同步发电机励磁系统PID控制仿真与分析项目

项目介绍

本项目基于Simulink构建了同步发电机励磁系统的动态仿真模型，重点研究PID控制器在励磁电压调节中的应用。模型涵盖同步发电机本体、励磁系统、PID控制模块及电网负载等关键部分，能够模拟多种工况下（如负载突变、电网扰动等）励磁系统的动态特性，并通过系统仿真验证PID参数对系统稳定性、响应速度和抗干扰性能的影响。

功能特性

• 动态建模：利用Simulink搭建同步发电机励磁系统的精确动态模型。
• PID控制：实现励磁电压的闭环控制，支持PID参数在线调整与优化。
• 多工况模拟：支持阶跃负载变化、正弦波动负载、电网电压突变及短路故障等多种工况仿真。
• 性能分析：输出关键动态响应曲线与稳定性指标，包括超调量、调节时间和稳态误差。

使用方法

1. 参数配置：在Simulink模型中设置发电机参数、励磁系统参数及PID控制器参数。
2. 仿真运行：选择或自定义扰动信号（如负载阶跃、电网故障），启动仿真。
3. 结果分析：查看生成的电压响应、励磁调节过程、转子动态曲线等，评估系统性能。

系统要求

• 操作系统：Windows 10 / Linux / macOS
• 软件平台：MATLAB R2020a 或更高版本（含Simulink环境）
• 依赖项：Simulink基础库、Simscape Electrical组件（如需更精确的电机模型）

文件说明

项目的主文件实现了模型初始化、参数配置、仿真执行以及结果绘图的完整流程。具体包括设置发电机与控制器参数，运行Simulink仿真模型，并可视化输出关键动态响应曲线，如发电机端电压、励磁电压及转子角速度变化等，以支持系统的稳定性分析与性能评估。