MATLAB/Simulink三相异步电机调压调速闭环控制系统仿真项目

资 源 简 介

本项目构建了三相异步电机转速闭环调压调速系统的MATLAB/Simulink仿真模型。通过转速控制器调节定子电压实现精确调速，包含完整的反馈控制回路，适用于电机控制算法验证与教学研究。

详 情 说 明

三相异步电机转速闭环调压调速系统仿真模型

项目介绍

本项目构建了一个基于调压调速原理的三相异步电机转速闭环控制系统Matlab/Simulink仿真模型。系统通过调节施加于电机定子侧的电压来实现对电机转速的精确控制，采用转速闭环反馈结构。仿真模型可用于研究三相异步电机在不同控制策略和负载条件下的动态响应特性，评估控制系统的稳定性、快速性及抗干扰能力。

功能特性

• 核心原理：采用三相异步电机调压调速技术，通过改变定子电压来调节电机机械特性，实现转速控制。
• 系统结构：包含转速给定模块、PID转速控制器、调压执行单元（晶闸管相控调压或PWM调压）、三相异步电机动态模型（d-q坐标系建模）以及转速检测模块，构成完整的闭环控制系统。
• 分析能力：可仿真分析系统在启动、加载、调速等工况下的动态过程，观测转速、电压、电流、转矩等关键变量的波形。
• 性能评估：能够计算并输出系统的调节时间、超调量、稳态误差等性能指标。

使用方法

1. 参数设置：在开始仿真前，首先根据实际电机参数设置模型中的电机额定功率、极对数、定转子电阻与电抗、转动惯量等。同时设定控制参数，如PID控制器的比例、积分、微分增益。
2. 输入配置：设定转速给定信号（如阶跃信号或斜坡信号）以及负载转矩（可为恒定值或时变曲线）。
3. 运行仿真：运行主仿真脚本或直接运行Simulink模型，启动仿真过程。
4. 结果分析：仿真结束后，查看自动生成的速度响应曲线、电压电流波形、转矩变化曲线以及系统性能指标报告，评估控制效果。

系统要求

• 软件平台：需要安装MathWorks公司的Matlab软件，版本建议为R2018b或更高。必须安装Simulink仿真环境。
• 必要工具包：为确保所有功能正常使用，需安装Simulink、Simscape Electrical (曾用名 SimPowerSystems) 工具包。

文件说明

主程序文件实现了仿真模型的统一管理与自动化操作。其主要功能包括：初始化仿真环境与工作空间变量，集中设定电机本体参数、控制器参数以及仿真参数；执行Simulink主模型的启动与运行；并对仿真结束后产生的数据进行自动处理与分析，例如绘制关键动态响应曲线、计算系统性能指标等，为用户提供清晰直观的仿真结果。