机电传动控制第二周作业

一、电机发展史兴趣点及相关调研

阅读了从电磁感应定律到完善的电机理论的电机发展史，对电机发展过程有了初步了解，比较感兴趣的点是同步电机的效率优化问题，这个问题与电机本身效率和控制方法的效率都有关，于是做了一下调研：

以永磁同步电机驱动系统效率优化控制方法为切入点进行材料阅读，了解到其中的两种方法：

1           基于电机损耗模型的效率优化控制策略。这种算法集中考虑电机损耗，精确建立损耗模型，依据电机转速和电流信号，推导出不同运行状态下最小损耗励磁电流，通过解析计算得到最优的磁链信号，从而实现电机在整个速度范围内始终能够高效率运行。损耗包括电机的铁损、铜损、机械损耗和杂散损耗。

2          基于搜索技术的电机系统效率优化控制策略。此控制策略的原理是在一定的转矩和转速下保持电机的输出功率不变，通过在线不断调整控制变量如励磁电流,寻找输入功率为最小值的运行点，使系统效率达到最佳。我的理解是在约束条件功率不变条件下通过实验的方法得到最优的控制变量方法，是很实用的方法。但是此法搜索最优的算法有很复杂的研究，与智能算法有很大关系。

在提倡绿色节能的今天，提高电机效率是一个很有意义的课题。

二、功率交换电机模型学习

阅读材料后，理解为以功率传递中功率的路径和功率守恒为基础，将狭义的基本模型中的量抽象为广义量，将各种不同的机电系统用相对统一的模型进行概括分析的一种方法，个人认为量纲分析在这个过程中有比较重要的辅助作用。

三、仿真作业

进行简单电机模型仿真，研究其他条件不变下输出特性与输入电压U的关系：

1、  motor1仿真：

model motor1

Real Tm;

Real n;

Real i;

parameter Real J = 0.01;

parameter Real R = 0.1;

parameter Real Kt = 1.1;

parameter Real Ke = 0.9;

parameter Real Tl = 2;

parameter Real u = ？;

equation

Tm-Tl = J * der(n);

Tm= Kt * i;

u= i * R + Ke * n;

end motor1;

运行结果：

可以看出，随着输入电压的增大，稳定转速近似线性增大，稳定输出转矩恒定为零（理想状况），进入稳定的响应时间有略微增大，Km-n的始终是斜率为负的直线，斜率恒定为10（设定初值下）。

1、  motor2仿真：

model motor1

Real Tm;

Real n;

Real i;

Real u;

parameter Real J = 0.01;

parameter Real R = 0.1;

parameter Real Kt = 1.1;

parameter Real Ke = 0.9;

parameter Real Tl = 2;

 

equation

if time <= 0.1 then

u = 50;

elseif time > 0.1 and time <=0.2 then

u = 100;

else

u = 200;

end if;

Tm-Tl = J * der(n);

Tm= Kt * i;

u= i * R + Ke * n;

end motor1;

运行结果：