matlab_simulink仿真技术在电机实验教学中的应用

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1、ＩＳＳＮ１００２－４９５６实验技术与管理第２８卷第８期２０１１年８月ＣＮ１１－２０３４／ＴＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＶｏｌ．２８Ｎｏ．８Ａｕｇ．２０１１Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真技术在电机实验教学中的应用李建海，皮之军，张晨亮，王文（海军航空工程学院基础实验部，山东烟台２６４００１）摘要：为提高实验教学质量，在电机实验教学中引入了Ｍａｔｌａｂ仿真技术，完善了电机实验内容。以直流电机起动实验为例，介绍了Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真实验的详细过程。实验表明采用虚实相结合的实验方法具有重要意义。关键词

2、：电机实验；Ｓｉｍｕｌｉｎｋ；仿真中图分类号：Ｇ６４２．０文献标志码：Ｂ文章编号：１００２－４９５６（２０１１）０８－００７９－０４ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭａｔｌａｂ／ＳｉｍｕｌｉｎｋｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｍｏｔｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｅａｃｈｉｎｇＬｉＪｉａｎｈａｉ，ＰｉＺｈｉｊｕｎ，ＺｈａｎｇＣｈｅｎｌｉａｎｇ，ＷａｎｇＷｅｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＢａｓｉｃＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ＮａｖａｌＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ２６４００１，Ｃｈｉｎａ）

3、Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｔｌａｂｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｍｏｔｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｅａｃｈｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｔｈｅｍｏｔｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐｅｒｆｅｃｔ．ＴａｋｉｎｇＤＣｍｏｔｏｒ’ｓｓｔａｒｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄＳｉｍｕ－ｌｉｎｋｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄａｃｔｕａｌｍｏｔｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｏｇｅｔｈｅｒｉ

4、ｓｂｅｎｅｆｉ－ｃｉａｌｔｏｔｈｅｍｏｔｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｅａｃｈｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｔｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；Ｓｉｍｕｌｉｎｋ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ为适应军队信息化建设和军队院校教育教学转型成的项目及有助于激发学生的创造力等优点。在众的需要，军队院校的实验教学必须不断创新、深化改多仿真语言和仿真软件包中，Ｍａｔｌａｂ以其模块化的革，形成系统、完整的实验教学创新理论，指导院校实计算方法，可视化与智能化的人机交互功能，丰富的验教学实践，推动实验教学水平跃上新台阶。电机实矩阵运算、图形绘制、数据处理以及模块化的动态系验

5、的特点是机电结合、电为机用、密切联系工程实际，统仿真工具Ｓｉｍｕｌｉｎｋ，成为仿真领域最受欢迎的软件涉及电路和磁路等方面的理论知识，数据分析复杂困系统。难。采用传统的实验教学方法已不能满足实验教学现Ｍａｔｌａｂ是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式代化发展的要求，迫切需要采用新的教学方法和手段处理数据，它将高性能的数值计算和可视化集成在一来提高教学效果。采用专业仿真软件进行虚拟实验教起，广泛应用于各个领域的分析、设计和仿真工作。学是一个值得推荐的方法，往往可以取得事半功倍的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ是在Ｍａｔｌａｂ环境下对动态系统进行建模、效果。本文

6、以直流电机实验为例，来阐述Ｍａｔｌａｂ／仿真和分析的一个软件包，在该软件环境下，用户从模块库中调用标准模块，适当连接起来构成动态系统的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ在实验教学中的应用。模型。同时Ｍａｔｌａｂ也是一种优秀的仿真环境和语言，１Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ概述其内含的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ和ＳｉｍＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｒｍｓ（电力系统使用计算机仿真技术进行虚拟实验，具有不受仿真工具箱）已成为研究和分析电机运动控制系统的［１－２］重要工具。教学时间限制、方便灵活、可以完成真实实验不能完ＳｉｍＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｒｍｓ工具箱以Ｓｉｍｕｌｉｎｋ为运行环收

7、稿日期：２０１０－１２－２４境，可以方便地进行ＲＬＣ电路、电力电子电路、电机控作者简介：李建海（１９７６—），男，内蒙古，硕士，讲师，主要从事电工电子制系统和电力系统的仿真，主要包括ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＳｏｕｒｃｅｓ实验教学和管理工作．实验技术与管理８０（电源模块库）、Ｅｌｅｍｅｎｔｓ（电力元件模块库）、ＰｏｗｅｒＥ－２直流电动机直接起动实验仿真ｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（电力电子元器件模块库）、Ｍａｃｈｉｎｅｓ（电机模块库）、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ（测量模块库）、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ直流电动机直接起动时，起动电流很大，一般是额Ｌｉｂｒａｒ

8、ｉｅｓ（应用模块库）、特别模块库（ＥｘｔｒａＬｉｂｒａｒｙ）定电流的１０～２０倍，由此产生巨大的冲击转矩，所以以及Ｐｏｗｅｒｇｕｉ（电气系统仿真分析的图形用户接口）在实际运行时不允许直接起动。