MATLAB风电机组多物理场耦合建模与仿真分析工具包

资 源 简 介

基于MATLAB开发的风电机组多物理场动态建模与仿真系统，集成叶片、传动系统与发电机部件建模，支持复杂风况模拟和运行状态仿真分析，适用于风电机组设计与性能优化研究。

详 情 说 明

基于MATLAB的风电机组多物理场耦合建模与仿真分析系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB/Simulink的风电机组多物理场耦合建模与仿真平台，实现了从风场特性模拟到机组运行状态分析的完整仿真流程。系统通过集成空气动力学、机械传动、电气控制和结构动力学等多个物理场模型，能够准确模拟风电机组在不同工况下的动态特性，为风机设计优化、性能评估和故障诊断提供全面的仿真分析工具。

功能特性

• 风电机组建模：建立包含叶片气动特性、传动系统动力学、发电机电磁特性等关键部件的精确物理模型
• 风场仿真：模拟包含湍流、风速梯度、风剪切等复杂特性的真实风场环境
• 运行状态仿真：覆盖启动、额定运行、功率调节、停机等全工况运行过程
• 性能分析：实时计算发电效率、功率输出特性、载荷分布等关键指标
• 故障模拟：支持叶片失衡、传动系统故障、控制系统失效等常见故障工况仿真

使用方法

1. 参数配置：在配置文件中设置风机设计参数、环境条件和控制策略
2. 仿真运行：执行主程序启动多物理场耦合仿真计算
3. 结果分析：查看生成的性能指标、载荷数据和运行曲线
4. 可视化展示：通过图形界面观察机组运行状态动画和参数变化趋势

系统要求

• MATLAB R2020b或更高版本
• Simulink基础模块库
• Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱）
• Control System Toolbox（控制系统工具箱）
• 推荐配置：8GB以上内存，多核处理器

文件说明

主程序文件整合了系统的核心仿真流程，实现了模型参数初始化、仿真环境配置、多物理场耦合计算以及结果后处理等功能。该文件负责协调气动仿真、结构动力学分析和控制系统运算等多个模块的协同工作，并生成包括功率输出特性、动态载荷分布和运行状态评估在内的综合性能分析报告。通过该文件可完成从原始数据输入到最终可视化结果输出的完整仿真分析链。