应用于电机拖动控制教学的MATLAB仿真.pdf

北京电力高等专科学校学报3月 电气工程研究与应用 应用于电机拖动控制教学的MATLAB仿真 伊犁师范学院物理与电子信息学院 伊宁 新疆 835000 吴伟丽 摘 要：随着计算机的应用越来越普及，计算机仿真技术也越来越广泛地应用于相关课程的教学。 在电机拖动与控制课程的教学中使用MATLAB／Simulink，可使学生更好地综合理解该课程的内容， 有助于培养学生的创新思维，同时，还解决了实验条件有限的困难。文中给出实例说明本文提出方 法切实可行。 关键词：MATLAB仿真；计算机辅助教学；电机拖动控制 中图分类号：TP312MATM301．2 文献标识码：B 文章编号：1009-0118(2009)一O3_0076．05 随着科学技术 (特别是计算机技术)的飞速发展，自 容 ，帮 助 学 生 理 解 所 学 的 内容 。 同 时 采 用 动化领域的知识结构和技术手段也随之不断地进步。在自 MATLAB／Simulink进行电机模型建立与仿真控制也逐渐 动化专业教学中，新的教学方法和新的辅助教学手段不断 被广泛推广。 出现。2l世纪的自动化专业学生，应该学会掌握使用先进 MATLAB的部件 Simulink中有一个 PSB (电力系统 的计算机技术来分析和设计控制系统。而各种计算机辅助 模块集)，是由加拿大魁北克省电力公司 (HydroQuebec) 设计和仿真软件为我们提供了强大的工具平台。可以使我 开发的，并且被集成进 MATLAB软件之中。其中不仅有 们方便快捷地设计出符合要求的自动控制系统，也可以通 直流电机、异步电机、同步电机、永磁同步电机等各种类 过计算机仿真来验证所学过的理论知识。 型电机的仿真模块，也有晶闸管、整流二极管、MOSFET、 使用计算机仿真技术对各种系统进行仿真具有 以下 IGBT等各种电力电子学器件以及各种电路元件的仿真模 优点： 块等等。可以非常方便地构造 “电机拖动控制”、 “直流 (1)快速方便——学生可以很方便地构造出仿真模 调速系统”、 “交流调速系统”、 “电力电子学技术”等 型来验证书本上的知识，加深理解： 课程相关内容的仿真模型。 (2)价格低廉——虽然仿真不能代替使用实验装置 在 学习 “电机拖动控制 ”时，我们可 以使用 的试验，但是与实际的实验装置相 比，价格相对较为低廉 MATLAB／Simulink构造一个直流电机调速控制系统，并且 是它的重要优点之一： 改变PID控制器的各个参数，观察其对系统控制性能的影 (3)有助于激发学生的创造力——有些学生 自己设 响。学生通过构造这些模型进行仿真实验，并且在仿真模 计了一些系统，为了验证其是否正确，他们构造仿真模型， 型中加入 自己的新的设计思想。寓教于乐，许多学生对此 并且在仿真软件的环境下不断修改设计，直到获得满意的 很有兴趣。 结果为止。 目前，相当一部分的专业教师已经越来越重视计算机 在得出仿真结果以后，鼓励学生在实验装置上进行实 辅助教学 的重要性，在实验设备有 限的条件下，采用 验，使学生更深层次地将理论与实践结合起来。 MATLAB仿真工具来说明电机控制这部分的知识无疑是 1MATLAB数值计算和仿真在电机拖动控制课程中 个很好的途径。继自动控制原理课程之后，同学们已经掌 的作用 握设计控制系统和 MATLAB仿真的基本知识，在讲授电