MATLAB风力动力学组件建模与仿真演示系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB环境开发，专注于风力发电机组关键组件的数学建模与动态仿真。系统集成叶片空气动力学模拟、齿轮箱传动分析及发电机性能评估，通过交互式界面直观展示风力系统运行特性，为风电工程研究提供可视化仿真平台。

详 情 说 明

风力动力学组件建模与仿真演示系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的风力发电机组关键组件建模与性能仿真系统。通过建立精确的数学模型与交互式仿真界面，系统能够模拟风力发电机从风能捕获到电能输出的全过程，支持常态运行与故障工况下的动态性能分析，为风力机组的设计优化与运行评估提供数值实验平台。

功能特性

• 叶片空气动力学仿真：基于叶素动量理论模拟叶片的气动载荷与受力特性。
• 传动链动态分析：建立齿轮箱多体动力学模型，分析扭矩传递与振动响应。
• 发电机性能计算：模拟发电机在不同工况下的功率输出特性与效率曲线。
• 风速-功率关系可视化：生成并展示风机功率特性曲线（Cp-λ曲线）及功率随风速的变化关系。
• 故障工况仿真：支持模拟叶片失衡、传动系统磨损、电网故障等异常状态下的系统行为。

使用方法

1. 参数配置：在main.m脚本起始部分设置环境、机械、电气及控制参数。
2. 运行仿真：执行主程序启动仿真，系统将自动调用Simulink模型并加载预设参数。
3. 结果分析：仿真完成后，系统自动生成动态响应数据、性能指标图表及三维动画。
4. 参数扫描：修改参数扫描范围，可进行多工况对比分析与灵敏度研究。

系统要求

• MATLAB版本：R2020b或更高版本
• 必要工具箱：

- Simulink - Simscape Multibody - Signal Processing Toolbox（用于频谱分析）

• 硬件建议：至少8GB内存，独立显卡（用于三维动画渲染）

文件说明

主程序文件作为系统的总控入口，其实现了仿真的核心流程控制与数据集成管理。具体功能包括：初始化风机仿真参数、启动Simulink多体动力学模型进行求解计算、执行参数化扫描分析以研究不同输入条件对输出的影响、调用后处理模块生成性能指标与可视化图表（如动态曲线、三维动画及分析报告），并最终将所有结果统一归档输出。