永磁同步电机伺服控制仿真研究:三环PI参数自整定及Matlab仿真模型详解,永磁同步电机伺服控制仿真研究:三环PI参数自整定与Matlab仿真模型的应用分析,永磁同步电机伺服控制仿真三环PI参数自整定 Matlab仿真模型 1.模型简介 模型为永磁同步电机伺服控制仿真,采用 Matlab R2018a Simulink搭建。 模型内主要包含DC直流电压源、三相逆变器、永磁同步电机、采样模块、SVPWM、Clark、Park、Ipark、位置环、速度环、电流环等模块,其中,SVPWM、Clark、Park、Ipark模块采用Matlab funtion编写,其与C语言编程较为接近,容易进行实物移植。 模型均采用离散化仿真,其效果更接近实际数字控制系统。 2.算法简介 伺服控制由位置环、速度环、电流环三环结构构成,其中,电流环采用PI控制,并具有电流环解耦功能;转速环采用抗积分饱和PI控制;位置环采用P+前馈的复合控制,能够更好地跟踪指令信号。 本仿真中最大的亮点是三环PI参数自整定,只需输入正确的电机参数(电阻、电感、转动惯量等参数),无需手动调节P
2025-10-17 18:33:32 1.61MB istio
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内容概要:本文详细介绍了如何使用Matlab构建和仿真车辆行驶控制的运动学模型。首先,通过简化四轮车辆为前后两个虚拟轮子的自行车模型,利用前轮转角δ和前轮转速v作为主要输入,结合轴距L和时间步长dt等参数,实现了车辆在屏幕上的运动仿真。文中提供了完整的Matlab代码示例,包括状态变量初始化、核心运动学微分方程的实现以及主循环中的状态更新和轨迹绘制。此外,还讨论了参数调优的方法及其对仿真结果的影响,并展示了如何通过改变输入信号来重现不同的驾驶场景,如麋鹿测试和8字绕桩等。 适合人群:对车辆运动学感兴趣的学生、研究人员及工程师,尤其是那些希望深入了解车辆控制原理并通过编程进行仿真的读者。 使用场景及目标:①学习和掌握车辆运动学的基本理论和建模方法;②通过实际编码练习加深对运动学方程的理解;③探索不同参数设置对车辆运动轨迹的影响,为进一步研究高级控制算法奠定基础。 其他说明:附带的操作视频可以帮助初学者更好地理解和应用所学内容。建议使用Matlab 2020b及以上版本以确保最佳兼容性。
2025-10-17 15:47:28 264KB
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内容概要:本文档详细介绍了如何利用MATLAB进行车辆行驶控制运动学模型的建模与仿真。首先解释了二自由度运动学模型的基本原理,包括状态向量和控制量的定义以及运动微分方程的具体形式。接着展示了如何通过欧拉法对连续系统进行离散化处理,并给出了具体的MATLAB代码实现步骤。此外,文中还提供了完整的项目工程源文件、带有中文注释的操作视频教程和仿真效果图。最后讨论了不同条件下(如不同的转向角度和速度)下车辆运动特性的变化规律,并指出当转向角度过大时需要考虑动力学模型来提高准确性。 适合人群:对自动驾驶或机器人导航感兴趣的科研人员、高校师生及工程师。 使用场景及目标:适用于希望深入理解车辆运动控制理论并掌握实际建模技能的学习者;可用于教学演示、实验研究或工程项目开发。 其他说明:文档不仅提供详细的理论推导和技术细节,还包括丰富的实例代码和可视化结果,有助于读者更好地理解和应用相关知识。
2025-10-17 15:46:52 297KB
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理学士学位。项目(UoW)-GSM和EDGE网络调制方案(GMSK和PSK)的仿真_BSc. Project (UoW) - simulation of GSM and EDGE network modulation schemes (GMSK and 8PSK).zip 在本项目中,我们深入研究了GSM(全球移动通信系统)和EDGE(增强型数据速率GSM演进)网络调制技术,特别是高斯最小频移键控(GMSK)和8相位移键控(8PSK)方案。GMSK是一种连续相位调制技术,因其具有较低的带宽扩展特性,在GSM系统中得到广泛的应用,而8PSK则是一种多相位调制方式,用于提升数据传输速率,是EDGE技术的关键组成部分。 为了进一步理解这些技术的工作原理及其性能表现,项目采用计算机仿真技术来模拟和分析。通过仿真,我们能够测试在不同信道条件下,如噪声、多径效应和干扰等因素对信号传输的影响。这些仿真实验有助于评估GMSK和8PSK调制方案在现实通信环境中表现的鲁棒性。 项目成果不仅包括对GMSK和8PSK调制方案的深入分析,而且提供了实用的仿真工具,这些工具可以为工程师和研究人员在设计和优化移动通信网络时提供参考。仿真工具的开发涉及到了数字信号处理、无线通信理论、以及网络协议栈的相关知识,这些都是在计算机网络和移动通信领域中不可或缺的技能。 除了理论分析和技术仿真,项目还可能涉及到对现有GSM和EDGE网络性能的改进方案。通过模拟不同网络配置和调制方案对网络性能的影响,项目提供了优化网络结构和提升通信质量的方法。这对于当前和未来的无线通信系统设计具有重要的实践意义。 本项目的研究成果可用于教学、学术研究以及工业应用。学生和研究人员可以通过该项目的仿真框架学习和研究GMSK和8PSK调制技术,工程师可以利用这些研究成果来设计和部署更加高效可靠的无线通信系统。本项目对于推动无线通信技术的发展和应用具有重要的贡献。
2025-10-17 15:10:28 8.68MB
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内容概要:本文详细介绍了基于Python实现的永磁同步电机(PMSM)无感控制仿真方法,特别是IF(电流频率控制)结合反正切算法的位置估算技术。首先构建了一个可自定义参数的PMSM电机模型,涵盖了电压方程、运动方程以及电流微分方程。然后实现了IF控制算法,用于生成驱动电机所需的三相电流,并通过反正切法从反电动势中估算转子位置。此外,加入了滑模观测器和平滑滤波器以提高系统的稳定性和精度。文中还提供了多个调试经验和注意事项,如避免arctan2参数错误、正确设置低通滤波器的截止频率等。 适合人群:具有一定电机控制理论基础和技术背景的研发人员、工程师。 使用场景及目标:适用于中小功率、成本敏感的电机控制系统开发,尤其是无人机电调和工业伺服应用。目标是帮助读者掌握PMSM无感控制的基本原理及其仿真实现,从而能够应用于实际工程项目中。 其他说明:文章强调了仿真过程中需要注意的问题,如仿真步长的选择、参数调试技巧等,并给出了具体的解决方案。同时,还提到了将此算法移植到嵌入式平台(如STM32)的可能性,为进一步的实际应用奠定了基础。
2025-10-17 11:03:45 109KB
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实验一 八段数码管显示 1.实验目的: (1)了解数码管动态显示的原理。 (2)了解74LS164扩展端口的方法。 2.实验要求: 利用实验仪提供的显示电路,动态显示一行数据. 3.实验线路: 这里只是显示草图,详细原理参见第一章的1.1.15 "8155键显模块"
2025-10-17 10:47:38 3.62MB
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在深入探讨焦点锁相环(Field Oriented Control,简称FOC)在Simulink环境下的仿真资料学习之前,我们首先需要了解FOC的基本概念及其在电机控制中的重要性。FOC是一种先进的电机控制技术,广泛应用于感应电机和永磁同步电机的高性能调速系统。它能够实现对电机的转矩和磁通的精确控制,从而提供高效、平滑的电机运行性能。FOC的核心在于将电机电流分解为转矩产生分量和磁通产生分量,并对这两个分量进行独立控制,以达到类似直流电机控制的效果。 Simulink是MathWorks公司推出的一款基于图形化编程的仿真软件,广泛应用于控制系统的设计与仿真。Simulink通过拖放式界面,允许工程师以直观的方式搭建控制系统的模型,并进行动态仿真分析。它支持多种类型的电机模型,包括直流电机、步进电机和交流感应电机等,非常适合于FOC这类复杂的控制算法的仿真测试。 在FOC的Simulink仿真资料学习过程中,学习者将接触到以下几个关键知识点: 1. 电机数学模型:了解电机的基本工作原理及其数学表达式是进行FOC仿真的基础。这包括电机的电压方程、电流方程、磁通关系等,以及如何在Simulink中构建相应的模型。 2. PI调节器的设计:FOC控制中离不开比例积分(PI)调节器,它用于调节电机的转速和磁通,以实现精确控制。学习如何根据电机参数设计并调整PI控制器,以获得最佳性能。 3. Park变换和逆变换:FOC控制中,需要用到Park变换将三相电流转换为两相(d-q轴)电流,同样,在信号处理过程中也需要逆变换将d-q轴电流还原为三相电流。这是实现坐标变换的关键步骤。 4. 控制器的实现:在Simulink环境下实现FOC控制器,包括电流环控制器、速度环控制器以及位置环控制器(如果有需要)。通过Simulink中的函数模块,如S函数等,实现这些控制算法。 5. 仿真结果的分析:通过运行仿真,学习者需要对电机的启动、稳态运行、负载变化以及动态响应等不同工况下的仿真结果进行分析,以验证控制器的性能。 6. 参数调整和优化:在仿真的基础上,学习者需要学会如何根据仿真结果调整电机及控制器的参数,以达到最佳的控制效果。 7. 故障诊断和处理:了解在电机运行过程中可能出现的故障情况,并在Simulink仿真中模拟这些故障,学习如何对故障进行诊断和处理。 压缩包文件中的“foc-simulink-master”文件夹包含了以上所有学习内容的相关材料。学习者将可以通过该文件夹中的脚本、模型文件、参数配置文件等,一步步深入学习FOC在Simulink中的仿真过程。
2025-10-17 09:31:47 2.73MB
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MMC整流器平均值模型simulink仿真,19电平,采用交流电流内环,直流电压外环控制,双二阶广义积分器锁相环,PI解耦环流抑制器,调制方式为最近电平逼近调制,完美运行。 波形一二为直流侧电压电流,波形三四分别为主控制器及环流抑制器输出调制信号。 本文所涉及的MMC(模块化多电平转换器)整流器平均值模型Simulink仿真研究,是电力电子领域中的一个重要课题,其研究内容具有较高的技术价值和实际应用前景。 MMC整流器作为一种新型的高压直流输电技术,以其模块化、灵活性、高效率等优点,在电力系统中扮演着越来越重要的角色。本文通过构建19电平的MMC整流器平均值模型,在Simulink环境下进行仿真研究,探讨了交流电流内环与直流电压外环的控制策略,以及双二阶广义积分器锁相环和PI解耦环流抑制器的应用。 交流电流内环控制是保证整流器输出电流稳定性的重要环节,它能够快速响应外部负载变化,实现对电流的精确控制。而直流电压外环控制则关注的是维持直流侧电压的稳定,这对于连接电网和直流负载之间起到关键的稳压作用。两者共同作用,形成了一个多环反馈控制体系,为保证整流器的稳定运行提供了坚实的基础。 双二阶广义积分器锁相环(DSOGI-PLL)技术的应用,解决了在复杂电网环境下,对电网电压频率和相位的准确跟踪问题。DSOGI-PLL具有快速响应和高精度的特点,使得整流器能够在电网电压出现畸变或不平衡的情况下,仍然保持较好的相位跟踪性能。 再者,PI解耦环流抑制器的引入,有效地抑制了模块间产生的环流。环流的出现会对MMC整流器的性能造成负面影响,甚至可能导致设备损坏。PI解耦控制策略能够减少环流的波动,提高整体系统的运行效率和稳定性。 此外,文中提到的最近电平逼近调制策略(NLM),是一种高效的调制技术,它能够将参考信号与最近的电平进行匹配,以减少开关次数和开关损耗,提高整流器的效率。 仿真结果显示,通过上述控制策略和调制方法,所构建的19电平MMC整流器模型能够在Simulink环境下实现稳定和精确的运行。波形一二显示了直流侧电压和电流的输出情况,而波形三四则分别代表了主控制器和环流抑制器输出的调制信号。这表明模型在控制策略的辅助下,能够对电流动态进行有效的调整,并实时反馈至调制系统,达到预期的控制效果。 本文所列的文件名列表暗示了该研究内容的丰富性和多维度,如“整流器平均值模型仿真利用交流电流内环和.doc”等,显示了该研究不仅包含了理论分析和仿真模型的设计,还可能涵盖了相关的技术文档和实验结果。这些文件为深入理解MMC整流器的工作原理、控制策略及其在实际中的应用提供了宝贵的资源。 MMC整流器在未来的电网中将会扮演更加关键的角色,本文的研究对于推动该技术的发展具有重要的理论和实践意义。通过先进的控制策略和仿真技术,可以进一步提升MMC整流器的性能,为电力系统的稳定和高效运行提供有力的技术支持。
2025-10-16 21:26:54 959KB
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内容概要:本文详细介绍了使用COMSOL Multiphysics仿真软件对纳米孔阵列结构超表面的透射谱进行的研究。文章从纳米科技的基本概念入手,逐步讲解了COMSOL软件的功能特点,重点探讨了如何在COMSOL中构建纳米孔阵列结构的三维模型,设定仿真参数(如光波长、入射角度),并通过代码示例展示了具体的仿真流程。最终,通过对透射谱数据的分析,揭示了纳米孔阵列结构的光学特性,如特定波长的透射能力和不同入射角度下的响应情况。此外,还讨论了这些研究成果在光子晶体、太阳能电池等领域的潜在应用。 适合人群:从事纳米科技、光学、电子学和材料学研究的专业人士,尤其是对COMSOL仿真感兴趣的科研工作者。 使用场景及目标:适用于希望通过COMSOL仿真深入了解纳米孔阵列结构超表面透射特性的研究人员,旨在帮助他们更好地理解和优化相关光学器件的设计与性能。 其他说明:文章不仅提供了理论和技术指导,还鼓励读者进一步探索纳米科技的无限可能,激发更多创新思维。
2025-10-16 20:45:49 334KB
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利用COMSOL软件构建石墨烯/钙钛矿太阳能电池的光电耦合模型的研究。首先探讨了石墨烯和钙钛矿作为新材料在提高太阳能电池光电转换效率方面的潜力。接着,文章逐步讲解了如何在COMSOL中设置材料属性、构建三维模型以及模拟光子传播和吸收过程。最后,展示了部分代码片段和仿真分析结果,揭示了石墨烯和钙钛矿之间的相互作用及其对光电转换效率的影响。 适合人群:从事新能源研究的专业人士、高校相关专业师生、对太阳能电池感兴趣的科研工作者。 使用场景及目标:①帮助研究人员深入理解石墨烯/钙钛矿太阳能电池的工作原理;②提供模型构建的具体方法和步骤,便于实际操作;③通过仿真数据分析,指导太阳能电池的设计和优化。 其他说明:文中涉及的COMSOL代码仅为示意,具体实现时需根据实际情况调整参数和配置。
2025-10-16 19:52:21 400KB
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