基于MATLAB同步发电机仿真系统本科毕业设计论文可编辑.docx
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基于MATLAB同步发电机仿真系统本科毕业设计论文可编辑
基于MATLAB同步发电机仿真系统本科毕业设计（论文）
华东交通大学理工学院
InstituteofTechnology.
EastChinaJiaotongUniversity
毕业设计（论文）
GraduationDesign（Thesis）
（2006?
2010年）
题目:
基于Matlab的同步发电机系统仿真
分院:
电气与信息分院专业:
电力牵引华东交通大学理工学院
毕业设计（论文）原创性申明
本人郑重申明:
所呈交的毕业设计（论文）是本人在导师指导下独立进行的研究工作所取得的研究成果。
设计（论文）中引用他人的文献、数据、图件、资料,均已在设计（论文）中特别加以标注引用,除此之外,本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。
本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。
毕业设计（论文）作者签名:
日期:
年月日
毕业设计（论文）版权使用授权书
本毕业设计（论文）作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计（论文）的复印件和电子版,允许设计（论文）被查阅和借阅。
本人授权华东交通大学理工学院可以将本设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编毕业设计（论文）。
（保密的毕业设计（论文）在解密后适用本授权书）
毕业设计（论文）作者签名:
指导教师签名:
签字日期:
年月日签字日期:
年月日
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计（论文）,是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日期:
指导教师签名:
日期:
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:
日期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
日期:
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:
日期:
年月日
导师签名:
日期:
年月日
摘要
同步电机主要用来作为发电机运行。
现代社会中使用的交流电能,几乎全由同步发电机产生。
因此,同步发电机对人类社会生产生活都具有十分重要的意义。
同时,研究同步发电机各故障状态可以让人们更好的掌握同步发电机故障状态下的各个性能指标,以便在同步发电机运行时尽量避免发生故障或同步发电机故障时做出相应的正确应对措施。
因此研究同步发电机各故障状态对同步发电机的正确使用及功能扩展具有重要意义。
MATLAB是一款强大的科学计算工程软件,通过MATLAB可以实现对同步发电机各故障状态的仿真实验,并得出相应仿真波形,运用其M文件编写功能,可以编写并运行同步发电机各故障状态下的M文件,得出仿真结果。
在其GUI（图形用户界面）功能下,可以通过对各故障状态M文件运行结果的调用,实现对同步发电机各故障状态的集中仿真。
关键词:
同步发电机;故障状态;MATLAB;M文件;图形用户界面;
Abstract
Synchronousmotormainlyusedasagenerator.TheACpowerusedinthemordensocietyismostlygeneratedbythesynchronousgenerator.So,thesychronousgeneratorhasgreatsignificancetotheproductionandlifeofhumaninthesociety.And,itiseasierforpeopletograspthevariousperformanceindicatorsunderthemalfunctionsofsynchronousgeneratorbystudyingthemalfuncions.Then,peoplecanmakethesynchronousgeneratoravoidmalfunctionswhenitisrunningordosomerightcountermeasurestothesynchronousgeneratorwhenitisinmalfunctions.So,itissignificanttousingsynchronousgeneratoranditsfunctionalextensionbystudyingthemalfunctions.
MATLABisapowerfulscientificcomputingengineeringsoftware,andpeoplecanimplementstheemulateexperimentsandgetthecorrespondingexperimentalcurvesofthemalfunctionsofsynchronousgeneratorbyusingMATLAB.ThroughusingthefunctionofM-filecomfilingofMATLAB,peoplecangettheexperimentalcurvesbyrunningtheM-filesofmalfunctions.AndunderthefunctionofGUI,theintegratedemulationtransfercouldbeachievedbyrunningtheM-filesintegratedemulation.
Keywords:
SychronousGenerator;Malfunction;MATLAB;M-file;GraphicalUserInterface;
中文摘要1
英文摘要2
目录3
第1章绪论1
1.1论文研究的背景,意义及内容1
1.1.3论文研究的内容1
1.2软件的介绍1
第2章同步发电机的基本原理和主要机构3
2.1同步发电机的基本工作原理3
2.2同步发电机的主要结构4
2.3同步发电机的额定值5
第3章三相同步发电机理论分析6
3.1同步发电机的基本方程6
3.2同步发电机的参数及等值电路13
第4章同步发电机M文件编写及其运行结果17
4.1同步发电机的数学模型17
4.2M文件的编写18
4.3运行结果18
第5章GUI界面的制作20
5.1界面制作20
5.2界面运行23
总结26
参考文献27
谢辞28
附录29
附录A:
M文件源程序29
有阻尼篇:
29
三相同步发电机空载特性M文件:
29
三相同步发电机三相突然短路特性M文件:
30
三相同步发电机三相突然短路及转子绕组M文件:
31
无阻尼篇:
32
三相同步发电机空载特性M文件:
32
三相同步发电机三相突然短路特性M文件:
33
三相同步发电机三相突然短路及转子绕组M文件:
34
第1章绪论
1.1论文研究的背景,意义及内容
世界工业进步的一个重要因素是过去几十年中工厂自动化的不断完善。
在上个世纪70年代初叶,席卷全球世界先进工业国家的石油危机,迫使他们投入大量人力和财力去研究高效高性能的电机,期望用它来节约能源。
由于大型发电机造价昂贵,所以从安全性、经济性和可行性等因素上考虑,设计发电机一般是在实验室通过动模机组进行故障的动态模拟试验研究。
MATLAB语言是当今国际控制界最为流行的控制系统计算机辅助设计语言,它的出现为控制系统的计算机辅助分析和设计带来了全新的手段。
同步发电机是电力系统的能量提供者,它的控制性能的好坏将直接决定电力系统的安全与稳定运行状况。
因此,很多电力系统仿真技术都离不开同步发电机进行建模与仿真的分析与研究。
本论文研究一下四个方面的内容:
（1）开辟一个窗口,罗列同步发电机各种运行状态的类型供用户选择。
（2）选择类型后,又对应窗口显示该类型实验的项目。
（3）选择实验项目后,有对应窗口显示该实验的说明和帮助。
（4）选择实验特性后,通过按钮可以打开实验对应得仿真模型并运行。
1.2软件的介绍
早期的计算机仿真技术大致经历了几个阶段:
20世纪40年代模拟计算机仿真;50年代初数字仿真;60年代早期仿真语言的出现等。
80年代出现的面向对象仿真技术为系统仿真方法注入了活力。
我国早在50年代就开始研究仿真技术了,当时主要用于国防领域,以模拟计算机的仿真为主。
70年代初开始应用数字计算机进行仿真。
随着数字计算机的普及,近20年以来,国际、国内出现了许多专门用于计算机数字仿真的仿真语言与工具,如CSMP,ACSL,SIMNOM,MATLAB/Simulink,Matrix/SystemBuild,CSMP-C等。
根据论文的研究要求,本论文选择了MATLAB仿真。
MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称,是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
它是国际上仿真领域最权威、最实用的计算机工具,是一种应用于计算技术的高性能语言。
它将计算,可视化和编程结合在一个易于使用的环境中,此而将问题解决方案表示成我们所熟悉的数学符号,其典型的使用包括:
数学计算,运算法则的推导,模型仿真和还原,数据分析,采集及可视化,科技和工程制图,开发软件,包括图形用户界面的建立。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。
在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。
可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MAT
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