电机数学模型与仿真资料下载.pdf
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图5中功率器件1S、2S、3S和4S以及其反并联二极管组成了一个H桥，可实现直流电机的可逆四象限运行。
ASR*ai*ai+ACRDCMotorChopper图4斩波控制的双闭环直流调速系统eRLDSg+-VDDSSSD图5双闭环直流调速系统主电路4.Matlab仿真框图仿真框图双闭环调速系统的Matlab仿真框图如图6所示。
图中转速调节器和电流调节器均为PI调节器，斩波器是H桥变换器。
?
图6双闭环直流调速系统的Matlab仿真框图5.仿真结果仿真结果仿真结果如图7、图8和图9所示。
00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-80-60-40-20020406080time（s）Ua（V）图7滤波后的电枢电压（截止频率为500Hz）?
00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-10-50510time（s）LoadTorque（N*m）00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-20-1001020time（s）EletromagneticTorque（N*m）图8负载转矩和电磁转矩00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-60-40-200204060time（s）ArmatureCurrent（A）00.10.20.30.40.50.60.70.80.91-150-100-50050100150time（s）Rotorspeed（r/min）图9电枢电流和转速?
参考文献参考文献1.IonBoldea,S.A.Nasar,ElectricDrives（2ndedition）,Taylor&
Francis,2005,pp.119-140.2.PaulC.Krause,OlegWasynczuk,ScottD.Sudhoff.Analysisofelectricmachineryanddrivesystems（2ndedition）,JohnWileyandSons,NewYork,2002,pp.427-476.3.陈伯时，电力拖动自动控制系统运动控制系统（第3版），机械工业出版社，2009，pp.1-50。
电压型电压型PWM逆变器逆变器建模建模与仿真与仿真1.SPWM电压型逆变器电压型逆变器1.1SPWM逆变器的数学模型逆变器的数学模型根据SPWM控制的基本原理，设三角载波与正弦调制波的频率之比为载波比，记为fK；
三角载波的正弦调制波的幅值之比为调制比，记为aK。
为保持三相系统之间的对称性，以及每相正、负半周的对称性，载波比fK应取为3的整数倍，并且应为奇数，即3（21）,1,2,fKii=；
而调制比1aK。
如图1所示，设三相图1SPWM正弦波与三角波信号正弦波信号的幅值为1，其数学表达式可写为1112sin（）22sin（）322sin（）3rarbrcutTutTutT=+（1.1）式中，1T为正弦波的周期。
三角波信号的表达式则为22224
（1）（0）24（3）（0）2acaTtKtTuTtKtT=+（1.2）式中，2T为正弦波的周期，且12/fTTK=。
SPWM电压型逆变器一般是180导通型，即任何时刻，三相桥臂的每一相总有一个开关器件处于导通状态，而另一个处于关断状态，并且当正弦波信号ru大于三角波信号cu时，?
上桥臂的开关器件导通；
而当正弦波信号ru小于或等于三角波信号cu时，下桥臂的开关器件导通。
这样，设立三个开关相变量（1,2,3）iVi=就能很方便的得到逆变器的输出线电压，也就是电动机定子端的输入电压。
1（）1,2,31（）rcircuuViuu=（1.3）线电压可表示为（）（1,2,3;
1,2,3;
）2djkjkUUVVjkjk=（1.4）式中，dU为直流电源电压。
2dU2dUabc1S3S5S4S6S2SRLog图2SPWM电压型逆变器主电路下面推导负载对称情况下逆变器的输出相电压aoU、boU、coU。
如图2所示，又逆变器输出端至直流电源中线点g的电压为agaoogbgboogcgcoogUUUUUUUUU=+=+=+（1.5）式中，ogU为负载中性点与直流电源中性点之间的电压。
在对称负载条件下，0aobocoUUU+=，由式（1.5）可得（）/3ogagbgcgUUUU=+（1.6）将式（1.6）代回式（1.5），得
（2）/3
（2）/3
（2）/3aoagbgcgboagbgcgcoagbgcgUUUUUUUUUUUU=+=+（1.7）由式（1.4）可知?
00.0050.010.0150.020.025-400-300-200-1000100200300400AB线电压t（s）Uab00.0050.010.0150.020.025-300-200-1000100200300A相电压t（s）Ua0123222dagdbgdcgUUVUUVUUV=（1.8）将式（1.8）代入式（1.7），得123123123
（2）6
（2）6
（2）6daodbodcoUUVVVUUVVVUUVVV=+=+（1.9）1.2仿真实例仿真实例下面是一个实例（SPWM.m），有关参数为：
直流电压390VdU=，正弦波信号频率150Hzf=，载波比21fK=，调制比4/3aK=。
仿真得到的线电压和相电压分别如3所示。
a）b）图3SPWM电压型逆变器输出电压的仿真波形a）线电压b）相电压%SPWM电压型逆变器的数学模型%参数输入clccloseallclearallUd=390;
%直流母线电压F1=50;
%调制波的频率?
h=1e-6;
%仿真步长Tend=0.025;
%仿真时间Kf=21;
%调制比Ka=4/3;
%载波比（三角波/正弦波）F2=Kf*F1;
T1=1/F1;
T2=1/F2;
P
（1）=0;
P
（2）=2*pi/3;
P（3）=4*pi/3;
%MainProgramt=0;
i=1;
whilet=Tendtt2=rem（t,T2）;
%生成三角载波iftt2A2%开关函数S（k）=1;
elseS（k）=-1;
endend%逆变器输出线电压Uab=（S
（1）-S
（2）*Ud/2;
Ubc=（S
（2）-S（3）*Ud/2;
Uca=（S（3）-S
（1）*Ud/2;
%逆变器输出端至直流中性点的电压Uag=S
（1）*Ud/2;
Ubg=S
（2）*Ud/2;
Ucg=S（3）*Ud/2;
%负载电机相电压Ua0=（2*Uag-Ubg-Ucg）/3;
Ub0=（-Uag+2*Ubg-Ucg）/3;
Uc0=（-Uag-Ubg+2*Ucg）/3;
%-tx（i）=t;
Uaby（i）=Uab;
Ubcy（i）=Ubc;
Ucay（i）=Uca;
Uagy（i）=Uag;
Ubgy（i）=Ubg;
Ucgy（i）=Ucg;
Ua0y（i）=Ua0;
Ub0y（i）=Ub0;
Uc0y（i）=Uc0;
A1y（i）=A1;
A2y（i）=A2;
t=t+h;
i=i+1;
end%-figure
（1）;
plot（tx,Uaby）;
title（AB线电压）;
xlabel（t（s）;
ylabel（Uab）;
grid;
figure
（2）;
plot（tx,Ubcy）;
title（BC线电压）;
ylabel（Ubc）;
figure（3）;
plot（tx,Ucay）;
title（CA线电压）;
ylabel（Uca）;
figure（4）;
plot（tx,Uagy）;
title（AG电压）;
ylabel（Uag）;
figure（5）;
plot（tx,Ubgy）;
title（BG电压）;
ylabel（Ubg）;
figure（6）;
plot（tx,Ucgy）;
title（CG电压）;
ylabel（Ucg）;
figure（7）;
plot（tx,Ua0y）;
title（A相电压）;
ylabel（Ua0）;
figure（8）;
plot（tx,Ub0y）;
title（B相电压）;
ylabel（Ub0）;
figure（9）;
plot（tx,Uc0y）;
title（C相电压）;
ylabel（Uc0）;
2.基于基于Simulink的的PWM逆变器通用模型逆变器通用模型PWM逆变器在自动控制系统，如交流变频调速、高频开关电源以及功率因数校正等系统中的应用颇为广泛，而PWM逆变器的控制模式有多种多样，为此对于系统仿真而言，搭建PWM逆变器的通用仿真模块就显得尤为必要。
本节建立三相全桥PWM逆变器数学模型和仿真模型，该模型简单易懂，通用性好，仿真效率高，被给出在SPWM逆变器、CHBPWM逆变器和SVPWM逆变器仿真中的实例。
2.1PWM逆变器的通用数学模型逆变器的通用数学模型PWM逆变器常用的功率开关器件有大功率晶体管（GTR）、功率场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等，对于三相全桥结构，这些开关器件的数目为6个。
为具有一般性，在仿真过程中可以用一个理想的开关（1,2,3,4,5,6
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