simulink建模优势,simulink怎么建模-ag尊龙凯时集团

随着航空制造业的快速发展,高性能、精准导航成为未来飞机运行的必备要求,而ema则成为其实施部分,必须具备平稳、可靠、精确的运动特性、高速和瞬时性能。反应灵敏的控制功能。


传统的pid方法被应用于各个管理方面,以满足不断变化的需求,因为它们可以有效抵消目标与实际行动之间的偏差。


发展现状


随着现代工业的快速发展,对控制系统的稳定性要求越来越高。由于当时认识水平和技术条件的,典型pid控制器的缺陷越来越明显。


首先,直接取控制目标与范围的偏差会导致闭环系统严重超调。其次,根本无法实现误差微分的反映功能。pid控制器的误差率、面积和导数求和不一定是综合方法。


国内外一些学者长期致力于这一复杂题的研究,孜孜探索,对传统pid信号处理基础的共同优点、特点和相对缺点进行了深入的分析和研究。该理论体系与其他现代先进控制设计理论体系相结合,成功地融合了现代先进控制的基础理论。系统的各种控制思维方法与各种现代控制信号和处理过程理论方法有机结合。


经过长期系统的科学探索、创新和探索发展,充分利用现代先进pid控制的技术优缺点,逐步总结出一套高度适用的现代控制技术方法体系——自动抗扰自动控制技术并设计。


自动抗干扰控制器采用“观测 补偿”控制方法,动态处理自动控制系统设计中出现的系统非线性状态和动态不确定性。提高控制器操作的动态性能。


抗干扰能力是永磁同步电机运行的重要指标之一。给电机空载条件下的额定初速度,在给定时刻对电机施加5nm的负载,测量电机输出转速的变化,观察速度波形和扭矩波形的变化响应。示波器系统状态。


simulink仿真研究表明,当向电机输入小于5nm的初始外部负载时,电机速度值在很短的响应时间后快速自动返回到原始基线电机速度值。预先设计的稳压器参数已经具有良好的动态性能和抗干扰能力。


adrc算法具有设计简单、实现方便、精度高、速度快、抗干扰能力强等优点,已在“飞机”、“中小型风力发电机”、“永磁同步电机”等领域得到应用。”、“大功率火力装置”、“磁力轴承”。已应用于“swath船”、“跟踪”等众多自动化装置和监控工程项目中,监控优势明显。


本文基于adrc技术,旨在利用simulink建模仿真技术研究永磁同步电机的抗磁干扰能力,为今后电机的稳定运行提供参考。


两相旋转dq坐标系中永磁同步电机的数学模型。


永磁同步电机物理模型图如图1所示。为了简化理论分析的电压方程和磁通方程,对永磁同步电机做了一些非常重要的假设,并对一些题进行了理想化。关键假设是忽略磁饱和、无衰减、正弦磁场、忽略电机齿槽效应以及无高次谐波。


图1永磁同步电机物理模型图


从静止坐标系到旋转坐标系的变换称为park变换,反之,可以得到ipark公式,即park逆变换。


两个二维空间坐标系之间与dq的相变变换关系示意图如图2所示。即通过分析两个平面内旋转平面坐标系与旋转静止平面坐标系对应的位置维空间位置坐标系的坐标相位关系,可以得到到dq的变换公式,表示为有。


型号介绍


simulink系统构建的永磁同步电机控制模型如图3所示。仿真系统由直流电源、三相逆变桥、负载、永磁同步电机、自适应控制器和pi控制组成。它由park变换模块、clark变换模块和检测模板组成。


采用双闭环控制,流量环采用adrc自适应控制器,电压环采用pi控制,保证了系统的高稳定性和准确性。svpwm矢量控制采用速度跟踪性能。由于其良好的性能和良好的抗负载扰动能力,示波器被用来采集速度、扭矩、三相电流等信号。


速度环模块图如图4所示。它的工作原理如下根据电机实际反馈速度与参考速度之间的差异,使用adrc有源抗扰控制器生成iq命令。图4中的饱和分量用于输出。


td差分跟踪器可以有效地处理不连续或随机的噪声测量信息,因此可以有效地提取连续性信息和差分信息。


通过将微分函数输出与最快的合成函数方法相结合,可以完成闭环系统的变换。以单位步长信号为例,您可以跟踪微分器的变换以获得更准确的输出结果。


差分跟踪器允许您通过计算给定信号和系统输出导数之间的误差来实现非线性控制和扰动补偿。fal或fhan是构建非线性控制方法的常用工具[9]。


参数设置与模拟


1)电机参数设置说明极对数pn=4,电枢电感ld=525mh,lq=12mh,定子电阻r=096,磁链、转动惯量、阻尼系数均需调整。


2)仿真条件在直流电压u=311v、pwm开关频率fpwm=10khz、采样周期t=10s条件下,采用变步长ode23tb方法仿真,对应偏差为0001。为了获得更准确的结果,模拟时间为04秒。输入外部负载为5nm。


3)仿真结果分析速度波形和扭矩波形分别如图5和图6所示。从图中可以清楚地看出,如果我们将启动时间设置为02s,系统的功率和输入电流将保持不变。稳定的。


然而,当系统从零速加速到1000r/s的基速时,会出现超调,系统中的功率也会发生相应变化,但仍然具有较快的动态反馈速率。


当输出扭矩达到5nm时,系统输出增大,三相电流也发生变化。这些变化会影响系统的稳定性。


应用adrc抗干扰控制技术后,功率波形发生明显变化,并在很短的时间内恢复到1000r/s的额定转速。三相电流也经历了短暂的振荡,但最终稳定下来。实践证明,永磁同步电机具有优异的动态性能和抗干扰能力,能够满足各种应用场景的要求,能够满足实际的电机控制要求。


因此


作者通过simulink建模仿真,对应用adrc技术的永磁同步电机进行抗扰动实验,观察在某一稳定运行时间节点施加负载时转速和三相电流波形变化,并施加自干扰预防技术可以有效保证电机的稳定运行能力。


与传统pid算法相比,本文提出的方法具有更多优势。首先,可以设置一个过渡过程来克服“过冲时的快速和碰撞”题;其次,不需要积分转移,也是可以的。实现“无静差”,提高电机的稳定性和可靠性。


采用adrc信息技术,可以有效避免综合传输的副作用,统一处理固定控制系统和非固定系统的管理题,不存在“鲁棒性”题。需要性范围来抑制外部干扰,而无需理解或直接感知这些模式。


相同的adrc控制“时间大小”与对象相同。线性和非线性对象被同等对待,因此不需要通过监控来区分它们,不需要“识别”它们,只需要通过分离控制来选择它们。“静态耦合”可以达到更好的控制效果。


在adrc信息技术中,“系统分类”不再局限于现有的线性、非线性、时变、时不变划分方法,而是必须按照“时间大小”进行系统分类。


参考


[1]杨金波,李铁才,杨桂杰,单相开路双三相永磁同步电机建模与控制[j]电机工程学报,2011,2610167-173 187


[2]石云涛,刘伟川,雷振武等基于混合优化方法的adrc参数整定方法研究[j]控制工程,2013,204748-752


[3]陈宜光,潘玉玲,何欣永磁同步电机分数槽集中绕组磁电机力


[j]电气工程学报,2010,2510:30-36


[4]张凤阁,陈金华,刘光伟,等.表贴异向旋转双转子永磁电机磁场分析计算[j]电机工程学报,2011,261228-36


[5]袁雷,胡秉鑫,魏克银,等.现代永磁同步电机控制原理与


matlab仿真[m]北京北京航空航天大学出版社,2016


[6]韩晶清自抗扰控制技术补偿不确定性因素的估计控制技术[m]北京国防工业出版社,2008


[7]王福新,高世杰基于自动扰动消除理论的pmsm电流环控制算法[j]上海船舶科学研究所学报,2018,41324-28


[8]韩景清主动抗扰消除控制技术[j]前沿科学,2007124-31


[9]刘丽英,姚庆梅,张翠敏,等.基于自抗扰控制器的异步电机调速系统[j]2010,20216-19


[10]唐新洲永磁同步电机矢量控制系统[d]杭州浙江大学,2005


一、simulink起源?

simulink是美国mathworks公司发布的matlab中的可视化仿真工具。simulink是用于多域仿真和基于模型设计的框图环境。支持嵌入式系统的系统设计、仿真、自动代码生成以及持续测试和验证。simulink提供图形编辑器、可定制模块库以及用于执行动态系统建模和仿真的求解器。


二、simulink是什么软件?

simulink是一款可视化仿真工具软件。simulink是用于多域仿真和基于模型设计的框图环境。支持嵌入式系统的系统设计、仿真、自动代码生成以及持续测试和验证。[1]simulink提供图形编辑器、可定制模块库以及用于执行动态系统建模和仿真的求解器。


三、simulink建模中,测量接地电压大小时,用到voltagemeasurement模块,这个模块,在连接到线上时无法连接?

电压测量模块的作用是测量两个端子之间的电压。这两个端子应该有很强的电信号。


而你要连接红线的点显然是一个弱电流信号。


simulink无法将两者链接在一起进行计算。


要查看uc波形,只需将其拖到示波器上即可。


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