基于matlab开关磁阻电机的两种建模方法的设计与分析.doc

摘要: 开关磁阻电机调速系统（SRD）作为一种新型交流调速系统，兼有直流调速和交流调速的优点，无疑有广阔的市场前景。而开关磁阻电机（SRM）作为开关磁阻电机调速系统最重要的一部分，为了深入的对开关磁阻电机进行理论分析，就必须对其建立一个准确而又有实用性的模型。

众所周知，MATLAB软件具有强大的矩阵、数学计算以及工程计算功能，并且利用其SIMULINK模块建立模型具有界面友好、便于参数修改等特点。目前国内利用MATLAB软件对SRM建模主要有两种：一种是采用M文件编程的方法；另一种是利用SRM的线性电感模型或者准线性电感模型进行建模分析，他们都没有充分利用MATLAB/SIMULINK模块的主要功能。

本文是基于MATLAB/SIMULINK对SRM进行非线性建模的电感法、电流法两种建模方法的设计与分析。通过已知所给的参数，可得出SRM的电感和磁链函数，通过磁链函数反演为电流特性函数，并以电感函数和电流特性函数为基础利用MATLAB/SIMULINK的模块建立SRM的非线性模型。通过仿真结果与路计算进行对比分析，证实了该模型的正确性。

关键词：开关磁阻电机 MATLAB/SIMULINK 建模方法 非线性数学模型 仿真

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪 论-1

1.1 引言-1

1.2 课题的目的及意义-1

1.3 MATLAB/SIMULINK简介-1

1.4 应用MATLAB/SIMULINK对SRM建模的特点-2

1.5 课题的提出-2

1.6 课题研究的内容-3

2 开关磁阻电机的工作原理及结构-4

2.1 开关磁阻电机的基本原理及结构-4

2.2 开关磁阻电机调速系统-6

2.2.1 开关磁阻电机-6

2.2.2 功率变换器-6

2.2.3 控制器-6

2.2.4 位置检测-6

2.2.5 电流检测-7

2.3 开关磁阻电机的数学模型-7

3 基于MATLAB的开关磁阻电机电感法建模-8

3.1 电感法建模思路-8

3.2开关磁阻电机电感法建模的数学模型-8

3.3基于MATLAB/SIMULINK的SRM电感法的建模-9

3.3.1 SRD系统功率变换器模型-9

3.3.2 SRM绕组模型-11

3.3.3 SRD模型的位置角度转换模块-12

3.3.4 SRD的电流斩波模块-13

3.3.5 SRD驱动信号模块-14

3.4 SRD系统仿真结果与路计算对比分析-14

4 基于MATLAB的开关磁阻电机电流法建模-17

4.1 电流法对SRM建模的数学模型-17

4.2 基于MATLAB/SIMULINK对SRM电流法建模-18

4.3 电流法仿真结果与路计算的结果对比分析-21

4.4 电感法与电流法建模的比较-24

5 总结-25

参考文献-26

致谢-27