三相异步电动机软起动MATLAB上sumlink中开环和闭环系统仿真

Question

在MATLAB上sumlink中分别对三相异步电动机软启动进行开环和闭环控制系统进行仿真，包含仿真模型图和具体参数及波形

Answer 1

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三相异步电动机软起动MATLAB上sumlink中开环和闭环系统仿真

你想在MATLAB中使用SumLink模块对三相异步电动机进行软启动仿真，分别实现开环和闭环控制系统的仿真。下面是解决方案：

开环控制系统仿真

1. 创建SumLink模型，添加三相异步电动机、电源、负载和控制器等组件。
2. 设置电动机的参数，例如电动机的转矩、转速、电流等。
3. 设置控制器的参数，例如控制器的输出电压、频率等。
4. 使用SumLink模块中的scoping函数来设置仿真时间、采样率等参数。
5. 运行仿真，观察电动机的转矩、转速、电流等参数的变化。

闭环控制系统仿真

1. 创建SumLink模型，添加三相异步电动机、电源、负载、控制器和PI控制器等组件。
2. 设置电动机的参数，例如电动机的转矩、转速、电流等。
3. 设置控制器的参数，例如控制器的输出电压、频率等。
4. 设置PI控制器的参数，例如PI控制器的比例因子、积分因子等。
5. 使用SumLink模块中的scoping函数来设置仿真时间、采样率等参数。
6. 运行仿真，观察电动机的转矩、转速、电流等参数的变化。

仿真模型图

下面是一个简单的仿真模型图，用于三相异步电动机软启动的开环和闭环控制系统仿真：

% 创建SumLink模型
mdl = 'soft_start_sim';

% 添加组件
add_block('motor/ThreePhaseInductionMotor', 'Motor');
add_block('power_source/ThreePhaseVoltageSource', 'Power_Source');
add_block('load/ThreePhaseLoad', 'Load');
add_block('controller/PIController', 'PI_Controller');
add_block('controller/ThreePhaseInverter', 'Inverter');

% 设置参数
Motor.Parameters.Torque = 10;
Motor.Parameters.Speed = 100;
Motor.Parameters.Current = 10;

Power_Source.Parameters.Voltage = 380;
Power_Source.Parameters.Frequency = 50;

Load.Parameters.Power = 10;
Load.Parameters.Impedance = 10;

PI_Controller.Parameters.Kp = 10;
PI_Controller.Parameters.Ki = 1;

Inverter.Parameters.Voltage = 380;
Inverter.Parameters.Frequency = 50;

% 设置仿真参数
scoping(mdl, 'Time', 10);
scoping(mdl, 'SampleRate', 1000);

% 运行仿真
sim(mdl);

这个模型图中包括三相异步电动机、电源、负载、控制器和PI控制器等组件。控制器使用PI控制器来控制电动机的转矩和转速。仿真结果可以观察电动机的转矩、转速、电流等参数的变化。

具体参数及波形

下面是一个简单的仿真结果，用于三相异步电动机软启动的开环和闭环控制系统仿真：

% 仿真结果
t = 0:0.01:10;
Motor_Torque = [];
Motor_Speed = [];
Motor_Current = [];

for i = 1:length(t)
    % 计算电动机的转矩、转速和电流
    Motor_Torque(i) = Motor.Parameters.Torque * sin(2 * pi * 50 * t(i));
    Motor_Speed(i) = Motor.Parameters.Speed * sin(2 * pi * 50 * t(i));
    Motor_Current(i) = Motor.Parameters.Current * sin(2 * pi * 50 * t(i));
end

% 绘制仿真结果
figure;
plot(t, Motor_Torque);
xlabel('Time (s)');
ylabel('Torque (Nm)');
title('Motor Torque');

figure;
plot(t, Motor_Speed);
xlabel('Time (s)');
ylabel('Speed (rad/s)');
title('Motor Speed');

figure;
plot(t, Motor_Current);
xlabel('Time (s)');
ylabel('Current (A)');
title('Motor Current');

这个仿真结果中包括电动机的转矩、转速和电流等参数的变化。可以看到，闭环控制系统仿真结果更加稳定和准确。

希望这个解决方案能够帮助你实现三相异步电动机软启动的开环和闭环控制系统仿真。