基于MATLAB的双闭环交流励磁机发电机励磁系统仿真平台

资 源 简 介

本项目实现了一个双闭环控制的发电机励磁系统仿真模型，结合交流励磁机进行动态励磁调节，支持负载变化下的电压稳定性分析与系统性能评估。

详 情 说 明

双闭环交流励磁机发电机励磁系统仿真平台

项目介绍

本项目旨在建立一个完整的发电机励磁系统仿真模型。该模型采用先进的双闭环控制结构（电压外环与电流内环），并结合交流励磁机进行精确的励磁调节。通过该仿真平台，用户可以模拟发电机在各种负载条件下的动态响应过程，深入分析系统的电压稳定性与励磁调节性能，为励磁系统的设计、参数整定和性能评估提供有效的工具。

功能特性

• 双闭环PID控制：实现电压与电流的双回路PID控制，确保系统快速响应与稳定运行。
• 高精度建模：包含详细的交流励磁机数学模型，可考虑磁饱和等非线性特性。
• 动态响应分析：模拟发电机在不同负载扰动（如阶跃变化、正弦波动）下的动态行为。
• 综合性能评估：输出关键波形与指标，用于评估系统超调量、调节时间及稳定性裕度。
• 灵活的参数配置：支持用户灵活设置发电机、励磁机及控制器参数。

使用方法

1. 参数设置：在相应的参数脚本文件中，根据待仿真的发电机系统，设置或修改发电机初始参数、交流励磁机参数以及双闭环控制器的PI参数。
2. 定义负载扰动：根据分析需求，在指定区域配置负载扰动的类型（如阶跃、正弦波）及其发生的时间序列。
3. 运行仿真：执行主运行脚本以启动Simulink仿真模型。仿真将依据设定的参数和场景进行计算。
4. 结果分析：仿真结束后，系统将自动绘制发电机端电压、励磁电流与电压的动态响应曲线，并在命令窗口或指定文件中输出稳定性分析与调节性能指标。

系统要求

• 操作系统： Windows 10/11, macOS, 或 Linux
• 软件环境： MATLAB (建议 R2018b 或更高版本) ， Simulink
• 必要工具包： Simulink, Control System Toolbox

文件说明

主运行脚本整合了仿真的核心流程，其功能包括：初始化仿真环境与系统模型参数、调用并配置Simulink仿真模型、执行动态系统仿真计算，以及对仿真结果数据进行后处理与分析，最终生成所需的响应曲线和性能指标报告。