电机设计matlab程序
%电机设计程序clear allformat short em1=3;p=2;f=50%1.额定功率PN=*10^3 ;%2.额定电压（单位V，三角形接法）UN=380;UN0=380;%3.功电流(单位A)IKW=PN/(m1*UN0)%4.效率eta按照技术条件的规定eta=eta= ;%5.功率因数cos(phi) =,按照技术条件的规定cos(phi)=phi=acos;cos(phi);%6.极对数p=2p=2;%7.定转子槽数：每极每相槽数取整数。
参考类似规格电机取q1=3,则Z1=2m1pq1，再查表10-8选Z2=32，并采用转子斜槽。
q1=3;Z1=2*m1*p*q1Z2=32 ;%8.定转子每极槽数Zp1=Z1/(2*p)Zp2=Z2/(2*p)%9.确定电机的主要尺寸；一般可参考类似电机的主要尺寸来确定Di1和lef.现按10-2中的KE1=*log(PN/1000)*p+P1=KE1*PN/(eta*cos(phi))alphap1=;KNm1=;Kdp1=;A1=25000;Bdelta1=;n1=1450;V=(alphap1*KNm1*Kdp1))*(1/(A1*Bdelta1 ))*(P1/n1)D1=;%铁心的有效长度Di1=;lef =V/((Di1)^2)%气隙的确定%参考类似产品或由经验公式（10-10a），得lt=;delta =lef=lt + 2*deltaD2=Di1-2*delta%转子内径先按转轴直径决定（以后再校验转子轭部磁密）Di2= ;%11.极距 tautau =pi*Di1/(2*p)%12.定子齿距t1t1=(pi*Di1/Z1)%转子齿距t2t2=(pi*D2/Z2)bsk=;%15.设计定子绕组Nphi11=eta*cos(phi)*pi*Di1*A1/(m1*IKW)%取并联支路a1=1,由式（10-15），可得每槽导体数a1=1;Ns1=47%16.每相串联导体数Nphi1Nphi1=Ns1*Z1/(m1*a1)%每相串联匝数N1N1=Nphi1/2%17.绕组线规设计%初选定子电密J11=5.0A/mm^2,由式（10-16），计算导线并绕根数和每根导线面积的乘积。
J11=;%其中定子电流初步估计值I11=IKW/(eta*cos(phi))Nt1Ac11=I11/(a1*J11)%在附录二中选用截面积相近的铜线，高强度漆包线Nt1=2;d1=;d=;Ac11=;Nt1Ac11=*2;%18. 设定子槽形%因定子绕组为原导线散嵌，故采用梨形槽，齿部平行。
初步取Bt11=,按式（10-18）估计定子齿宽Bt11=;KFe= ;bt1=t1*Bdelta1/(KFe*Bt11)%初步取Bj11=,按式（10-19），估计定子轭部计算高度Bj11=;hj11=tau*alphap1*Bdelta1/(2*KFe*Bj11)%按齿宽和定子轭部计算高度的估算值作出定子槽形如图10-24，槽口尺寸参考类似产品决定，齿宽计算如下：b01=;b11=;h01=;h11=(b11-b01)/2*tan(pi/6);h21=r21=;bi11=pi*(Di1+2*h01+2*h21+2*h11)/Z1-2*r21;bi12=pi*(Di1+2*h01+2*h11)/Z1-b11;bt1=*(bi12+bi11)%齿部基本平行，齿宽%19.槽满率%曹面积hs1=h11+h21;h= ;As=((2*r21+b11)/2)*(hs1-h)+pi*(r21)^2/2%按附录三，槽绝缘采用DMD复合绝缘，,槽楔为h=2mm层压板，槽绝缘占面积Aideltai=;Ai=deltai*(2*hs1+pi*r21)%槽的有效面积Aef=As-Ai%槽满率sf=Nt1*Ns1*d^2/Aef%20.绕组系数alpha1=(p*360/Z1)Kp1=1;alpha=alpha1*pi/180,q=q1;Kd1=sin(q*alpha/2)/(q*sin(alpha/2))Kdp1=Kd1*Kp1%每相有效串联导体数NefNef=Nphi1*Kdp1%21.设计转子槽形与转子绕组%按式（10-39），预计转子导条电流：Ki= ;I21=Ki*I11*(3*Nphi1*Kdp1)/Z2%初步取转子导条电密JB1=3.5A/mm^2,于是导条截面积JB1=;AB1=I21/JB1%初步取Bt21=,估算转子齿宽Bt21=;bt21=(t2/10*Bdelta1)/(KFe*Bt21)%初步取Bj21=,估计转子轭部计算高度Bj21=;hj21=tau*alphap1*Bdelta1/(2*KFe*Bj21)%为获得比较好的起动性能，采用平行槽，作槽形图如图10-25所示，取槽口尺寸b02=1mm,h02=0.5mmb02=;h02= ;%齿壁不平行的槽形的宽度（按3-3）计算如下：b12=;h12=;h22=导条截面积（转子槽面积）AB=(b02+b12)/2*h12+(b12+b22)/2*h22%按式（11-41）估计端环电流IR1=I21*Z2/(2*p*pi)%端环所需面积JR1=*JB1;AR11=IR1/JB1AR11=(a+b)/2*(h02+h12+h22)*10^6AR1=input('输入端环面积AR1=')%其中端环电密JR1=,JB1=2.1A/mm^2.按照工艺要求有所需面积确定端环内径及厚度如图10-25b,得端环面积AE=40*10^(-6)%(二)磁路计算%22KE1=;epsilonl1=;E1=(1-epsilonl1)*UN%23Ks(1)=;KNm(1)=;precision=1;while precision >for n=1:3KNm(n)=input('输入波形系数KNm(n)=')alphap(n)=input('输入极弧系数alphap(n)=')phi(n)=E1/(4*KNm(n)*Kdp1*f*N1)%24At1=KFe*lt*bt1*Zp1At2=KFe*lt*bt213*Zp2%25hs1=h21+h01+h11+r21;hs2=h02+h12+h22;hj11=(D1-Di1)/2-hs1+r21/3hj21=(D2-Di2)/2-hs2Aj1=KFe*lt*hj11Aj2=KFe*lt*hj21%26Adelta=tau*lef%27Fs(n)=input('输入Fs(n)=')%28Bdelta(n)=Fs(n)*phi(n)/Adelta%29Bt1=Fs(n)*phi(n)/At1%30Bt2=Fs(n)*phi(n)/At2%31Ht1(n)=input('输入Ht1(n)=');Ht2(n)=input('输入Ht2(n)=');%32Kdelta1=t1*100**delta*100+*b01*100)/(t1*100**delta*100+*b01*100)-(b01 *100)^2)Kdelta2=t2*100**delta*100+*b02*100)/(t2*100**delta*100+*b02*100)-(b02 *100)^2)Kdelta=Kdelta1*Kdelta2deltaef=Kdelta*delta%33Lt1=(h11+h21)+1/3*r21Lt2=(h12+h22)%34Lj11=pi*(D1-hj11)/(4*p)Lj21=pi*(Di2+hj21)/(4*p)%35mu0=4*pi*10^(-7);Fdelta(n)=Kdelta*Bdelta(n)*delta/mu0%36Ft1(n)=Ht1(n)*Lt1*100Ft2(n)=Ht2(n)*Lt2*100%37Ks(2*n)=(Fdelta(n)+Ft1(n)+Ft2(n))/Fdelta(n)Ks(2*n+1)=Ks(2*n)-(Ks(2*n)-Ks(2*n-1))/3precision=abs((Ks(2*n-1)-Ks(2*n))/Ks(2*n))endendKs=Ks(6);alphap1=alphap(3);phi=phi(3);Bdelta=Bdelta(3);Fdelta=Fdelta( 3);Ft1=Ft1(3);Ft2=Ft2(3);KNm=KNm(3);Fs=Fs(3);Ht1=Ht1(3);Ht2=Ht2(3);%迭代的出来的结论%38Bj1=*phi/Aj1%39Bj2=*phi/Aj2%40Hj1=input('输入Hj1=')Hj2=input('输入Hj2=')%41hj11/tauCj1=input('根据Bj1和hj11/tau输入Cj1=')Fj1=Cj1*Hj1*Lj11*10^2hj21/tauCj2=input('根据Bj2和hj21/tau输入Cj2=')Fj2=Cj2*Hj2*Lj21*10^2%42F0=Fdelta+Ft1+Ft2+Fj1+Fj2%43Im=2*p*F0/*m1*N1*Kdp1)%44Ims=Im/IKW%45Xms=(4*f* mu0*m1/pi)*((N1*Kdp1)^2/(Ks*p))*lef*(tau/deltaef)Xmss=Xms*IKW/UN%（三)参数计算%46beta=(2*8+1*7)/(3*9)tauy=pi*(Di1+2*(h01+h11)+h21+r21)*beta/(2*p)d1=;lB=lt+2*d1K0=;l0=lB+K0*tauy%47lE=2*d1+K0*tauy%48Cx=4*pi*f*mu0*(N1*Kdp1)^2*lef*PN/(m1*p*UN^2)%49KU1=;KL1=;lambdaU1=h01/b01+2*h11/(b01+b11)h212r21=h21/(2*r21),b112r21=b11/(2*r21)lambdaL1=input('输入lambdaL1=')lambdas1=KU1*lambdaU1+KL1*lambdaL1%50Xs1s=2*m1*p/(Z1*Kdp1^2)*(lt/lef)*lambdas1*Cx%51sigmas=;Xdelta1s=(m1/(pi^2)*(tau/deltaef)*(sigmas/((Kdp1^2)*Ks)))*Cx %52XE1s=**tauy)*Cx/(lef*Kdp1^2)%53Xsigma1s=Xs1s+Xdelta1s+XE1s%54%55lambdaU2=h02/b02hb2=h22/b22,b1b2=b12/b22lambdaL=input('输入lambdaL=');lambdaL2=2*h12/(b02+b12)+lambdaLlambdas2=lambdaU2+lambdaL2%56Xs2s=2*m1*p/Z2*(lt/lef)*lambdas2%57Z22p=Z2/(2*p)sigmaR=input('根据Z22p输入sigmaR=')Xdelta2s=m1*tau*sigmaR/(pi^2*deltaef*Ks)%58DR=;XE2s=*Z2*DR/(2*p*lef*2*p))*(2*m1*p/Z2)%59Xsks=*(bsk/t2)^2*Xdelta2s%60Xsigma2s=(Xs2s+Xdelta2s+Xsks+XE2s)*Cx%61Xsigmas=Xsigma1s+Xsigma2s%62rhow=*10^(-6);R1=rhow*(2*N1*l0)/(Nt1*Ac11*a1)%63R1s=R1*IKW/UN%64C=;rhoCu=*10^3;GCu=C*l0*Ns1*Z1*Ac11*Nt1*rhoCurhoFe=*10^3;GFe=KFe*lt*(D1+delta)^2*rhoFe%65 AR1代替ARKB=;rhow1=*10^(-6);R21=rhow1*(KB*lt/AB+Z2*DR/(2*pi*p^2*AR1*10^(-6)))*(4*m1*(N1*Kdp1)^2/Z 2)RB1=rhow1*(KB*lt/AB)*(4*m1*(N1*Kdp1)^2/Z2)RBs=RB1*IKW/UNRR1=rhow1*Z2*DR/(2*pi*p^2*AR1*10^(-6))*(4*m1*(N1*Kdp1)^2/Z2)RRs=RR1*IKW/UNR2s=R21*IKW/UN%66eta(1)=;I1Ps(1)=1/eta(1);precisioneta=1;while precisioneta>for m=1:2I1Ps(m)=1/eta(2*m-1)%67sigma1=1+Xsigma1s/XmssIXs(m)=sigma1*Xsigmas*(I1Ps(m))^2*(1+(sigma1*Xsigmas*I1Ps(m))^2)%68I1Qs(m)=Ims+IXs(m)%69epsilonL(m)=I1Ps(m)*R1s+I1Qs(m)*Xsigma1sKE=1-(I1Ps(m)*R1s+I1Qs(m)*Xsigma1s)%70epsilon0=Ims*Xsigma1s1-epsilon0%71Bt10(m)=(1-epsilon0)/(1-epsilonL(m))*Bt1Ht10(m)=input('输入Ht10(m)=')Bt20(m)=(1-epsilon0)/(1-epsilonL(m))*Bt2Ht20(m)=input('输入Ht20(m)=')%73Bj10(m)=(1-epsilon0)/(1-epsilonL(m))*Bj1Hj10(m)=input('输入Hj10(m)=')%74Bj20(m)=(1-epsilon0)/(1-epsilonL(m))*Bj2Hj20(m)=input('输入Hj20(m)=')%75Bdelta0(m)=(1-epsilon0)/(1-epsilonL(m))*Bdelta%76Ft10(m)=Ht10(m)*Lt1*100%77Ft20(m)=Ht20(m)*Lt2*100%78hj11/tau,Bj10Cj1(m)=input('输入Cj1(m)=')Fj10(m)=Cj1(m)*Hj10(m)*Lj11*100%79hj21/tau,Bj20Cj2(m)=input('输入Cj2(m)=')Fj20(m)=Cj2(m)*Hj20(m)*Lj21*100%80Fdelta0(m)=Kdelta*delta*Bdelta0(m)/mu0%81F00(m)=Fdelta0(m)+Fj20(m)+Fj10(m)+Ft20(m)+Ft10(m) %82Im0=2*p*F00(m)/*m1*N1*Kdp1)%(四)工作性能计算%83I1s(m)=(I1Ps(m)^2+I1Qs(m)^2)^I1(m)=I1s(m)*IKW%84J1(m)=(I1(m)/(a1*Nt1*Ac11))/10^6%85A1(m)=m1*Nphi1*I1(m)/(pi*Di1)%86I2s(m)=(I1Ps(m)^2+IXs(m)^2)^I2(m)=I2s(m)*IKW*m1*Nphi1*Kdp1/Z2IR(m)=I2(m)*Z2/(2*pi*p)%87JB(m)=I2(m)/(AB*10^6)JR(m)=IR(m)/(AR1)%88pCu1s(m)=I1s(m)^2*R1spCu1(m)=pCu1s(m)*PN%89pA12s(m)=I2s(m)^2*R2spA12(m)=pA12s(m)*PN%90pss=;ps=pss*PN%91pfw=(3/p)^2*(D1)^4*10^4pfws=pfw/PN%92Bj10phej(m)=input('输入phej(m)=')k2=2;Gj=4*p*Aj1*Lj11*rhoFepFej(m)=k2*phej(m)*GjBt10phet(m)=input('输入phet(m)=')Gt=2*p*At1*Lt1*rhoFek1=2;pFet(m)=k1*phet(m)*GtpFe(m)=pFej(m)+pFet(m)pFes(m)=pFe(m)/PN%93sigmaps(m)=pCu1s(m)+pA12s(m)+pss+pfws+pFes(m)%94PN1s(m)=1+sigmaps(m)%95eta(2*m)=1-sigmaps(m)/PN1s(m)eta(2*m+1)=eta(2*m)+(eta(2*m)-eta(2*m-1))/5precisioneta=abs((eta(2*m)-eta(2*m-1))/eta(2*m)) endend%96I1s=I1s(2);I1Ps=I1Ps(2);phi=acos(I1Ps/I1s);cos(phi)%97pFers=((1-1/2)*pFej+(1-1/*pFet)*10^(-3)/PN*1000sN=pA12s/(1+pA12s+pFers+pss+pfws)%98nN=60*f/p*(1-sN)%99Tms=(1-sN)/(2*(R1s+(R1s^2+Xsigmas^2)^))%(五)启动性能%100K(1)=3;%101precisionist=1;K(1)=3;Ist(1)=K(1)*Tms*IKWwhile precisionist>for k=1:3Fst(k)=Ist(2*k-1)*Ns1/a1**(KU1+Kd1^2*Kp1*Z1/Z2)*(1-epsilon0)^beta0=+*(delta/(t1+t2))^BL=mu0*Fst(k)/(2*delta*beta0)%102KZ(k)=input('输入启动漏抗饱和KZ（k）=')%103cs1(k)=(t1-b01)*(1-KZ(k))%104cs2(k)=(t2-b02)*(1-KZ(k))%105deltalambdaU1(k)=(h01+*h11)/b01*(cs1(k)/(cs1(k)+*b01))lambdas1st(k)=KU1*(lambdaU1-deltalambdaU1(k))+KL1*lambdaL1%106Xs1sts(k)=lambdas1st(k)/lambdas1*Xs1s%107Xdelta1sts(k)=KZ(k)*Xdelta1s%108Xsigma1sts(k)=Xs1sts(k)+Xdelta1sts(k)+XE1s%109hB=h22;xi=*10^(-3)*hB*(f/rhow1)^%110b1b2=b22/b12;KF(k)=input('输入电阻增加系数KF(k)=')Kx(k)=input('输入电抗增加系数Kx(k)=')%111deltalambdaU2(k)=h02/b02*(cs2(k)/(cs2(k)+b02))lambdas2st(k)=(lambdaU2-deltalambdaU2(k))+Kx(k)*lambdaL2 %112Xs2sts(k)=lambdas2st(k)*Xs2s/lambdas2%113Xdelta2sts(k)=KZ(k)*Xdelta2s%114Xksts(k)=KZ(k)*Xsks%115Xsigma2sts(k)=(Xs2sts(k)+Xdelta2sts(k)+Xksts(k)+XE2s)*Cx %116Xsigmasts(k)=Xsigma1sts(k)+Xsigma2sts(k)%117R2sts(k)=KF(k)*RBs+RRs%118Rsts(k)=R1s+R2sts(k)%119Zsts(k)=(Rsts(k)^2+(Xsigmasts(k))^2)^%120Ist(2*k)=IKW/Zsts(k)precisionist=abs((Ist(2*k)-Ist(2*k-1))/Ist(2*k))Ist(2*k+1)=input('输入Ist(2*k+1)=')endend%121ist=Ist(6)/I1(2)%122Tsts=R2sts(3)/Zsts(3)^2*(1-sN)。
一种基于Matlab的无刷直流电机控制系统建模仿真方法
一种基于Matlab的无刷直流电机控制系统建模仿真方法一、本文概述无刷直流电机（Brushless DC Motor, BLDC）以其高效率、低噪音、长寿命等优点，在航空航天、电动汽车、家用电器等领域得到广泛应用。
为了对无刷直流电机控制系统进行性能分析和优化，需要建立精确的数学模型并进行仿真研究。
Matlab作为一种强大的数学计算和仿真软件，为无刷直流电机控制系统的建模仿真提供了有力支持。
二、无刷直流电机控制系统原理1、无刷直流电机基本结构和工作原理无刷直流电机（Brushless Direct Current Motor，简称BLDCM）是一种基于电子换向技术的直流电机，其特点在于去除了传统直流电机中的机械换向器和电刷，从而提高了电机的运行效率和可靠性。
无刷直流电机主要由电机本体、电子换向器和功率驱动器三部分组成。
电机本体通常采用三相星形或三角形接法，其定子上分布有多个电磁铁（也称为线圈），而转子上则安装有永磁体。
当电机通电时，定子上的电磁铁会产生磁场，与转子上的永磁体产生相互作用力，从而驱动转子旋转。
电子换向器是无刷直流电机的核心部分，通常由霍尔传感器和控制器组成。
霍尔传感器安装在电机本体的定子附近，用于检测转子位置，并将位置信息传递给控制器。
控制器则根据霍尔传感器提供的位置信息，控制功率驱动器对定子上的电磁铁进行通电，从而实现电机的电子换向。
功率驱动器负责将控制器的控制信号转换为实际的电流，驱动定子上的电磁铁工作。
功率驱动器通常采用三相全桥驱动电路，具有输出电流大、驱动能力强等特点。
无刷直流电机的工作原理可以简单概括为：控制器根据霍尔传感器检测到的转子位置信息，控制功率驱动器对定子上的电磁铁进行通电，产生磁场并驱动转子旋转；随着转子的旋转，霍尔传感器不断检测新的转子位置信息，控制器根据这些信息实时调整电磁铁的通电状态，从而保持电机的连续稳定运行。
由于无刷直流电机采用电子换向技术，避免了传统直流电机中机械换向器和电刷的磨损和故障，因此具有更高的运行效率和更长的使用寿命。
基于MATLAB的电机仿真分析
基于MATLAB的电机仿真分析一、电机仿真基础在进行电机仿真分析之前，我们首先需要了解电机的工作原理和基本参数。
电机是一种将电能转换为机械能的设备，根据其工作原理的不同，可以分为直流电机和交流电机。
在进行仿真分析时，需要考虑到电机的电气和机械特性，例如电压、电流、转速、转矩等参数。
电机仿真分析的基础是建立电机的数学模型，通常采用的是电路模型或者有限元模型。
电路模型适用于小功率电机，其基本原理是根据电机的电气特性建立等效电路，并通过电路方程进行仿真分析。
有限元模型适用于大功率电机，其基本原理是根据电机的物理结构建立有限元模型，并通过有限元分析进行仿真分析。
在MATLAB中，可以利用Simulink或者PDE Toolbox等工具进行电路模型和有限元模型的建模和仿真。
三、基于MATLAB的电机仿真应用1. 电机性能分析基于MATLAB的电机仿真分析可以帮助工程师了解电机的性能和特点，例如电流波形、转速响应、转矩曲线等参数。
通过仿真分析，可以优化电机设计和控制系统，提高电机的效率和可靠性。
2. 电机故障诊断基于MATLAB的电机仿真分析还可以用于电机的故障诊断，例如定子短路、转子断路、轴承故障等。
通过对电机的电气特性和机械特性进行仿真分析，可以检测和诊断电机的故障类型和位置，从而及时进行维修和保养。
3. 电机控制系统设计基于MATLAB的电机仿真分析还可以用于电机控制系统的设计和优化。
通过搭建电机模型和控制系统模型，进行仿真分析和参数调节，可以得到最优的控制系统参数，提高电机的动态性能和稳定性。
四、结论基于MATLAB的电机仿真分析是一种有效的工具，可以帮助工程师更好地了解电机的性能和特点，优化电机设计和控制系统。
在实际工程中，可以根据电机的具体要求和情况选择合适的仿真方法和工具，进行仿真分析和应用研究。
随着MATLAB工具的不断更新和完善，电机仿真分析将得到更广泛的应用和发展。
matlab_simulink_永磁同步电机_概述及解释说明
matlab simulink 永磁同步电机概述及解释说明1. 引言1.1 概述在电力传动领域中，永磁同步电机已成为一种重要的电机类型。
相比于传统的感应电机和直流电机，永磁同步电机具有高效率、高功率密度和较低的维护成本等优势。
随着现代工业对能源效率和环境保护的日益重视，永磁同步电机在工业应用中得到了广泛的推广和应用。
本文将介绍永磁同步电机及其与Matlab Simulink的结合。
首先，我们将简要介绍Matlab Simulink软件以及其在工程领域中的应用。
接下来，我们将详细介绍永磁同步电机的基本原理、结构特点以及在工业中的实际应用情况。
然后，我们将重点讲解如何使用Matlab Simulink建模永磁同步电机，并通过仿真设计过程详解该方法的具体操作步骤。
最后，我们将分析仿真结果，评估永磁同步电机性能以及控制策略调整优化方法论述与解释。
1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、Matlab Simulink简介、永磁同步电机简介、Matlab Simulink建模永磁同步电机原理及方法解析以及结论与展望。
在引言部分，我们将概述本文的主要内容和结构安排，为读者提供一个整体的框架。
接下来的各个部分将逐一介绍Matlab Simulink软件、永磁同步电机以及它们之间的关联，并详细解释如何使用Matlab Simulink建模永磁同步电机以及评估其性能和优化控制策略。
最后，我们将总结全文观点并对未来永磁同步电机建模与控制策略设计进行展望。
1.3 目的本文的目的是介绍Matlab Simulink和永磁同步电机，并阐述它们之间的关系。
通过对Matlab Simulink建模永磁同步电机过程的详细解释，读者可以了解到使用该软件进行系统建模和仿真的好处，并且理解永磁同步电机在工业中的应用情况以及其优势和局限性。
此外，我们还将分享一些调整优化方法，帮助读者评估永磁同步电机性能并设计出更高效的控制策略。
通过本文的阅读，读者将对Matlab Simulink和永磁同步电机有更深入的了解，并对未来的相关研究和应用有所展望。
基于MATLAB的电机仿真分析
基于MATLAB的电机仿真分析
电机是一种将电能转换为机械能的装置，广泛应用于各种工业和生活中。
为了更好地
理解电机的工作原理和性能，需要进行电机仿真分析。
MATLAB是一种理想的电机仿真工具，它提供了丰富的工具和函数，用于建立电机模型、仿真电机动态响应和分析电机性能。
首先，我们需要构建电机的数学模型，这个模型可以根据电机的类型和特性进行定制。
例如，在直流电机中，可以使用基于电流和电动势的方程建立模型，而在交流电机中，则
需要用到转子和定子电磁场的分析等。
建立数学模型后，我们可以使用MATLAB中的Simulink工具，对电机进行动态仿真。
对于直流电机而言，我们可以将电枢电阻、电感和电机电动势等元素建立为Simulink中的block，用于建立电机的仿真环境。
然后我们可以通过仿真接口，给出不同的输入信号，
比如不同的电压和电流波形等，从而观察电机的动态响应，并分析电机的性能。
除了动态仿真外，MATLAB还提供了很多分析工具，比如功率谱分析、频谱分析和阻抗分析等，用于提取电机的性能指标，比如效率、功率因数和输出功率等。
在进行电机仿真分析时，还需要注意一些问题，比如精度问题、仿真时间问题和仿真
环境问题等。
为了保证仿真结果的可靠性和准确性，我们需要对模型进行较为精细的调整
和校验，并关注仿真时间的长短和仿真环境的影响等。
综上所述，基于MATLAB的电机仿真是一种强大的分析工具，可以帮助人们更好地理解电机的工作原理和性能，并优化电机的设计和控制。
MATLAB用于电机电磁计算的计算机编程
MATLAB用于电机电磁计算的计算机编程原文发表于《微特电机》2007年第6期MATLAB是一种功能极其强大的解释性语言，它提供的运算符及数据结构之丰富，图形功能之完美、功能箱之丰富，远超过FORTRAN、C等语言；而它的灵活简便又超过BASIC等语言，MATLAB语法限制不严格，特别适用于电机电磁计算的计算机程序，程序的自由度和可移植性好，还可通过Notebook将程序移到Word环境中享用。
以下就程序编制的一些心得与读者进行交流。
使用MATLAB编写电机设计程序，通常编写一个主程序文件和一个辅助文件夹（内放置需要的各个子程序，即专为设计服务的各种曲线和函数）。
通过path（路线）设置使其链接能通过主程序方便加以引用。
编写主程序的过程可以边输入、边验算，及时检验程序。
MATLAB没有FORTRAN、C等语言等要求的严格的语法规则，因此没有多少计算机语言基础的人都能很快掌握和随心所欲地使用。
1 曲线和图表的处理电机中的曲线和图表可能有两个来源：由复杂的解析式计算而来和根据试验——经验数据绘制。
对于由解析式计算来的曲线，一部分可以将其还原成原始公式直接代入。
对找不到原公式的曲线和图表，MATLAB提供了以下十分方便的方法：1.1 一元插值函数的应用MATLAB具有最强大和最完善的矩阵功能，在程序编制中可以直接利用MATLAB提供的一元插值函数准确查取曲线和图表数据。
现举例示范如下：例磁路计算中导磁材料的磁化曲线的查取编制一函数Hts=aw(Bts,FE1)，计算出电枢齿部磁密Bts 后，便自动查出对应单位磁路长度的励磁安匝，继续后面的计算，其中FE1是材料代号，需要采取的步骤是：（1）建立新文件“aw”，编制函数：function y=aw(xi,xj)，其中xi和xj对应于计算中的Bts和FE1；注：文件中编入了三种材料：21—DW540；315—DW315 ；235—Q235（欲直接用牌号代入应加引号，参见MATLAB文字计算部分）；下文中括号中为方便读者阅读的解释和说明，不能用此格式代入程序。
直流电动机机械特性曲线在Matlab中的仿真
直流电动机机械特性曲线在Matlab中的仿真简介直流电动机是一种常见的电动机类型，具有广泛的应用领域。
了解直流电动机的机械特性曲线对于电机的设计和控制非常重要。
在Matlab中进行机械特性曲线的仿真可以帮助我们更好地了解电机的性能。
目标本文档的目标是介绍如何在Matlab中进行直流电动机机械特性曲线的仿真。
我们将使用Matlab的Simulink工具来建立电机模型，并通过对电机的电流和转速进行控制，得到机械特性曲线。
步骤以下是在Matlab中进行直流电动机机械特性曲线仿真的步骤：1. 创建电机模型：使用Simulink工具创建一个直流电动机的模型。
模型中包括电机的电流输入和转速输出。
2. 设置电机参数：根据实际情况设置电机的参数，包括电阻、电感、转矩常数等。
这些参数将影响电机的性能。
3. 设计控制器：设计一个合适的控制器来控制电机的电流和转速。
可以使用PID控制器或其他控制算法。
4. 运行仿真：设置仿真时间和仿真步长，并运行仿真。
仿真过程中，控制器将根据设定的输入信号来控制电机的行为。
5. 分析结果：分析仿真结果，包括电机的转速、电流和转矩。
根据这些结果可以绘制出电机的机械特性曲线。
注意事项在进行直流电动机机械特性曲线的仿真时，需要注意以下事项：- 确保电机参数的准确性：电机的参数对仿真结果有很大的影响，因此需要准确地设置电机的参数。
- 选择合适的控制器：控制器的选择对于电机的性能和仿真结果至关重要。
需要根据实际需求选择合适的控制器。
- 仿真时间和步长的设置：仿真时间和步长的选择也会对仿真结果产生影响。
需要根据实际情况选择合适的仿真时间和步长。
结论在Matlab中进行直流电动机机械特性曲线的仿真可以帮助我们更好地了解电机的性能。
通过建立电机模型、设置参数、设计控制器和运行仿真，我们可以得到电机的转速、电流和转矩等重要参数，并绘制出机械特性曲线。
这些结果对于电机的设计和控制具有重要意义。
永磁同步电机matlab mtpa曲线绘制
永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM）是一种使用永磁材料作为磁场源的同步电机，其具有高效率、高功率密度、快速响应等特点，因此在工业和交通领域得到了广泛的应用。
而MTPA（Maximum Torque per Ampere）是指在控制PMSM时，通过调节电流矢量的方向和大小，使得电机输出最大转矩时所需的电流最小，以提高电机的效率和性能。
那么如何使用Matlab来绘制PMSM的MTPA曲线呢？下面将介绍具体的步骤：1. 数据准备在进行MTPA曲线的绘制之前，首先需要准备PMSM的相关参数和特性曲线数据。
例如电机的定子电感Ld和Lq、转子磁链ψd和ψq随转速和电流的变化规律等。
这些数据可以通过电机的标定实验或者仿真计算得到。
另外，还需要准备MTPA控制的相关参数，包括电流控制的比例增益和积分时间常数等。
2. 建立模型在Matlab中，可以利用Simulink工具箱建立PMSM的控制模型。
根据电机的数学模型和参数，构建电机的电流控制环和转矩控制环，并设置MTPA控制的算法。
还需要将PMSM的特性曲线数据导入到模型中。
3. 仿真计算完成模型的搭建之后，可以进行仿真计算，通过输入不同的电流参考值，观察电机的输出转矩和电流响应。
根据MTPA的控制策略，可以得到一组在不同转速下输出最大转矩的电流参考值。
4. 绘制曲线利用Matlab的绘图工具，可以将仿真计算得到的MTPA曲线绘制出来。
横轴表示电机的转速，纵轴表示输出转矩，根据不同的电流参考值，可以分别绘制出MTPA曲线的各个分段。
5. 参数优化可以根据MTPA曲线的特点进行参数优化。
例如调节电流控制环的增益参数，使得MTPA曲线在不同转速下的斜率尽量接近，以实现更加精确的MTPA控制。
总结起来，利用Matlab绘制PMSM的MTPA曲线需要进行数据准备、模型搭建、仿真计算、曲线绘制和参数优化等步骤。
通过这些步骤，可以深入了解PMSM的性能特点，并为电机控制策略的优化提供参考。
matlab电机标定,一种纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法及其装置与流程
matlab电机标定,一种纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法及其装置与流程一、主题介绍在纯电动汽车的开发和生产过程中，电机标定是一个非常重要的步骤。
电机标定是指通过一系列实验和测试，确定电机的性能参数和特性曲线，以便在实际应用中进行精准控制和优化。
而针对纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法及其装置与流程，MATLAB提供了一种高效、精确的解决方案。
二、MATLAB电机标定原理在MATLAB中，通过搭建相应的模型和算法，可以对电机进行自动化标定。
这一方法主要基于电机的动态特性和响应，并利用控制系统理论和数学建模技术进行参数识别和匹配。
通过一系列的实验和测试，MATLAB可以精准地确定电机的转子惯量、电阻、电感、磁链和特性曲线等参数，从而为电机的控制和优化提供必要的数据支持。
三、纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法在纯电动汽车的生产线上，为了能够高效地进行电机标定，专门设计了一套自动化的标定方法。
该方法利用MATLAB软件与电机测试台架相结合，实现了自动化的标定流程。
通过预设的实验方案和测试程序，自动进行电机的运行和数据采集，并通过MATLAB算法分析和处理，最终得到电机的精准参数和特性。
四、纯电动汽车驱动电机台架自动标定装置纯电动汽车驱动电机台架自动标定装置由电机测试台架、数据采集设备、控制单元和MATLAB软件组成。
在实际应用中，通过与电机测试台架连接，数据采集设备实时采集电机的运行数据，传输至MATLAB软件进行处理，同时控制单元根据预设的标定流程实现电机运行和参数采集的自动化控制。
五、纯电动汽车驱动电机台架自动标定流程纯电动汽车驱动电机台架自动标定流程包括初始化设置、实验方案选择、测试数据采集、MATLAB算法运行、参数确定和结果输出等步骤。
整个流程主要依靠MATLAB自动化完成，大大提高了电机标定的效率和准确度。
通过这一流程，可以快速、精准地完成电机的标定工作。
六、个人观点和总结纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法及其装置与流程，通过MATLAB提供了一种高效、精确的解决方案。
电机设计matlab程序
%电机设计程序clear allformat short em1=3;p=2;f=50%1.额定功率PN=5.5*10^3 ;%2.额定电压（单位V，三角形接法）UN=380;UN0=380;%3.功电流(单位A)IKW=PN/(m1*UN0)%4.效率eta按照技术条件的规定eta=0.875eta=0.855 ;%5.功率因数cos(phi) =0.84,按照技术条件的规定cos(phi)=0.84phi=acos(0.84);cos(phi);%6.极对数p=2p=2;%7.定转子槽数：每极每相槽数取整数。
参考类似规格电机取q1=3,则Z1=2m1pq1，再查表10-8选Z2=32，并采用转子斜槽。
q1=3;Z1=2*m1*p*q1Z2=32 ;%8.定转子每极槽数Zp1=Z1/(2*p)Zp2=Z2/(2*p)%9.确定电机的主要尺寸；一般可参考类似电机的主要尺寸来确定Di1和lef.现按10-2中的KE1=0.0108*log(PN/1000)-0.013*p+0.931P1=KE1*PN/(eta*cos(phi))alphap1=0.68;KNm1=1.10;Kdp1=0.96;A1=25000;Bdelta1=0.69;n1=1450;V=(6.1/(alphap1*KNm1*Kdp1))*(1/(A1*Bdelta1 ))*(P1/n1)D1=0.21;%铁心的有效长度Di1=0.136;lef =V/((Di1)^2)%气隙的确定%参考类似产品或由经验公式（10-10a），得lt=0.115;delta =0.0004lef=lt + 2*deltaD2=Di1-2*delta%转子内径先按转轴直径决定（以后再校验转子轭部磁密）Di2=0.048 ;%11.极距tautau =pi*Di1/(2*p)%12.定子齿距t1t1=(pi*Di1/Z1)%转子齿距t2t2=(pi*D2/Z2)bsk=0.01187;%15.设计定子绕组Nphi11=eta*cos(phi)*pi*Di1*A1/(m1*IKW)%取并联支路a1=1,由式（10-15），可得每槽导体数a1=1;Ns1=47%16.每相串联导体数Nphi1Nphi1=Ns1*Z1/(m1*a1)%每相串联匝数N1N1=Nphi1/2%17.绕组线规设计%初选定子电密J11=5.0A/mm^2,由式（10-16），计算导线并绕根数和每根导线面积的乘积。
34125《电机与拖动基础及MATLAB仿真》陈亚爱（程序代码）书中仿真实例Matlab程序代码
【仿真实例0-1】解：用M语言编写计算励磁电流程序如下：%磁路计算求解励磁电流问题clc%清除主程序窗口clear%清除变量空间的变量A=0.8*1e-3;%已知铁心截面积m2，1e-3表示10-3kFe=0.94;%已知铁心叠片系数Ph=1*1e-3;%需产生的磁通量Wbu0=4*pi*1e-7;%已知空气磁导率H/m，1e-7表示10-7 l1=0.08;l2=0.1;l3=0.034;l4=0.04;l5=0.1;%已知各段磁路长度mN=2000;%已知励磁绕组匝数d=0.006;%已知气隙长度mAk=kFe*A;%计算净截面积m2B=Ph/Ak;%计算铁心磁通密度uFe=1900*u0;%计算铁心磁导率Hc=B/uFe;%计算铁心磁场强度Fc=Hc*(l1+l2+l3+l4+l5);%计算铁心的磁压降Ha=Ph/u0/A;%计算气隙磁场强度Fa=Ha*d;%计算气隙的磁压降F=Fc+Fa;%计算总磁压降i=F/N;%计算励磁电流s=num2str(i);%将数字转换成字符串s1='励磁电流为：';%定义字符串s=strcat(s1,s,'A');%合并字符串disp(s);%显示计算结果程序运行结果为：励磁电流为：3.0827A【仿真实例0-2】解：计算电感系数的公式为L= μ0μr AN2/l，用M语言编写计算电感系数和绘制电感系数与相对磁导率之间关系曲线程序如下：%求解电感系数和绘制L=f（μr）曲线问题clc%清除主程序窗口clear%清除变量空间的变量u0=pi*4e-7;%已知空气磁导率H/m，1e-7表示10-7 N=400;l=0.3;d=0.005;A=8e-4;A0=8e-4;%已知匝数、铁心长度、气隙、截面积R0=d/(u0*A0);%求气隙磁阻for n=1:80;%for循环语句ur(n)=100+(10000-100)*(n-1)/100;%求相对磁导率Rm(n)=l/(ur(n)*u0*A);%求铁心磁阻R=R0+Rm(n);%求计算总磁阻L(n)=N^2/R;%求电感系数end%for循环语句的结束plot(ur,L)%绘制L=f（μr）曲线title('{\itL=f}（{\it\mu}_r）关系曲线')%标题'L=f（μr）关系曲线'xlabel('铁心相对磁导率{\it\mu}_r')%设置x坐标标签“铁心相对磁导率μr”ylabel('电感系数{\itL}[H]')%设置y坐标标签“电感系数L[H]”【仿真实例0-3】解：用M语言编写拟合磁化曲线的MATLAB程序如下：%拟合与绘制磁化曲线问题clcclearHdata=[1.38,1.40,1.42,1.44,1.46,1.48,1.50,1.52,1.54,1.56,...1.58,1.60,1.62,1.64,1.66,1.69,1.71,1.74,1.76,1.78,...1.81,1.84,1.86,1.89,1.91,1.94,1.97,2.00,2.03,2.06,...2.10,2.13,2.16,2.20,2.24,2.28,2.32,2.36,2.40,2.45,...2.50,2.55,2.60,2.65,2.70,2.76,2.81,2.87,2.93,2.99,...3.06,3.13,3.19,3.26,3.33,3.41,3.49,3.57,3.65,3.74,...3.83,3.92,4.01,4.11,4.22,4.33,4.44,4.56,4.67,4.80,...4.93,5.07,5.21,5.36,5.52,5.68,5.84,6.00,6.16,6.33,...6.52,6.72,6.94,7.16,7.38,7.62,7.86,8.10,8.36,8.62,...8.90,9.20,9.50,9.80,10.1,10.5,10.9,11.3,11.7,12.1,...12.6,13.1,13.6,14.2,14.8,15.5,16.3,17.1,18.1,19.1,...20.1,21.2,22.4,23.7,25.0,26.7,28.5,30.4,32.6,35.1,...37.8,40.7,43.7,46.8,50.0,53.4,56.8,60.4,64.0,67.8];%磁场强度数据Bdata=0.40:0.01:1.69;%磁感应强度数据len=length(Hdata);%计算数组长度Hmax=Hdata(len);%提取数组最大值a=polyfit(Hdata,Bdata,13);%计算多项式拟合系数a for n=1:151%提取拟合数据Hfit(n)=Hmax*(n-1)/150;Bfit(n)=a(1)*Hfit(n)^13+a(2)*Hfit(n)^12+a(3)*Hfit(n)^11+...a(4)*Hfit(n)^10+a(5)*Hfit(n)^9+a(6)*Hfit(n)^8+a(7)*Hfit(n)^7+...a(8)*Hfit(n)^6+a(9)*Hfit(n)^5+a(10)*Hfit(n)^4+a(11)*Hfit(n)^3+...a(12)*Hfit(n)^2+a(13)*Hfit(n)+a(14);endplot(Hdata,Bdata,'*')%对原数据描点绘图hold on%保持当前坐标轴和图形plot(Hfit,Bfit)%绘制多项式拟合曲线hold on%保持当前坐标轴和图形title('磁化曲线')%标题'磁化曲线'xlabel('{\itH}[A/cm]')%x坐标标签“H[A/cm]”ylabel('{\itB}[T]')%y坐标标签“B[T]”【仿真实例0-4】解：用M语言编写绘制磁化曲线的MATLAB程序如下：%绘制磁化曲线问题clcclearHdata=[43,49,55,61,67,72.5,78,84,90,100,110,...123,137,155,173,192,210,240,300,395,...520,643,800,920,1100,1300,1800];%磁场强度H值Bdata=0.2:0.05:1.50;%磁感应强度B值ydata=0:0.001:1.6;%y坐标0~1.6xdata=interp1(Bdata,Hdata,ydata,'spline');%采用样条插值的方法分析数据plot(Hdata,Bdata,'*');%用'*'描点绘制磁化曲线hold on%保持当前坐标轴和图形plot(xdata,ydata);%绘制x，y坐标hold on%保持当前坐标轴和图形title('磁化曲线')%标题'磁化曲线'xlabel('{\itH}(A/m)')%x坐标标签'H(A/m)'ylabel('{\itB}(T)')%y坐标标签'B(T)'ylim([0,1.80])%y坐标标注0~1.8【仿真实例0-5】解：用M语言编写绘制磁滞回线的MATLAB程序如下：%绘制磁滞回线问题clcclearBdata=[0,0.2,0.4,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,0.95,0.9,0.8,...0.7,0.6,0.4,0.2,0,-0.2,-0.4,-0.6,-0.7,-0.8,...-0.9,-1.0,-0.95,-0.9,-0.8,-0.7,-0.6,-0.4,-0.2,0];%磁感应强度基本数据Hdata=[48,52,58,73,85,103,135,193,80,42,2,-18,...-29,-40,-45,-48,-52,-58,-73,-85,-103,-135,...-193,-80,-42,-2,18,29,40,45,48];%磁场强度基本数据plot(Hdata,Bdata)%绘制磁滞回线hold on%保持当前坐标轴和图形title('磁滞回线')%标题'磁滞回线'plot([-250,250],[0,0],'r-')%绘制红色x轴坐标线hold on%保持当前坐标轴和图形plot([0,0],[-1.5,1.5],'r-')%绘制红色y轴坐标线xlabel('{\itH}(A/m)')%x坐标标签'H(A/m)'ylabel('{\itB}(T)')%y坐标标签'B(T)'grid on%显示网格【仿真实例0-6】解：用M语言编写绘制基于【仿真实例0-5】磁滞回线的平均曲线的MATLAB程序如下：%绘制磁滞回线的平均曲线问题clcclearBdata=[-1.0,-0.95,-0.9,-0.8,-0.7,-0.6,-0.4,-0.2,...0,0.2,0.4,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,0.95,0.9,0.8,...0.7,0.6,0.4,0.2,0,-0.2,-0.4,-0.6,-0.7,-0.8,-0.9,-1.0];%磁感应强度基本数据Hdata=[-193,-80,-42,-2,18,29,40,45,48,52,58,73,85,...103,135,193,80,42,2,-18,-29,-40,-45,...-48,-52,-58,-73,-85,-103,-135,-193];%磁场强度基本数据plot(Hdata,Bdata,'linewidth',1.5)%绘制磁滞回线hold on%保持当前坐标轴和图形Bdata1=[-1.0,-0.95,-0.9,-0.8,-0.7,-0.6,-0.4,-0.2,0,0.2,0.4,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0];Hdata1=[-193,-80,-42,-2,18,29,40,45,48,52,58,73,85,103,135,193];Bdata2=[-1.0,-0.9,-0.8,-0.7,-0.6,-0.4,-0.2,0,0.2,0.4,0.6,0.7,0.8,0.9,0.95,1.0];Hdata2=[-193,-135,-103,-85,-73,-58,-52,-48,-45,-40,-29,-18,2,42,80,193];%将数据分两组If=-1.0:.05:1.0;%重新设置磁感应强度参数Ean1=spline(Bdata1,Hdata1,If);Ean2=spline(Bdata2,Hdata2,If);%根据两组数据求If对应的样条差值plot((Ean1+Ean2)/2,If,':','linewidth',1.5)%绘制平均值曲线hold on%保持当前坐标轴和图形title('磁滞回线的平均曲线')%标题'磁滞回线的平均曲线'plot([-250,250],[0,0],'r-')%绘制红色x轴坐标线hold on%保持当前坐标轴和图形plot([0,0],[-1.5,1.5],'r-')%绘制红色y轴坐标线xlabel('{\itH}(A/m)')%x坐标标签'H(A/m)'ylabel('{\itB}(T)')%y坐标标签'B(T)'grid on%显示网格【仿真实例1-1】解：用M语言编写绘制基本磁化曲线和磁路未饱和的磁化电流曲线的MATLAB程序如下：clcclearBdata=[0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,1.1,...%磁通密度基本数据1.2,1.3,1.34,1.38,1.41,1.43,1.45,1.47,...1.48,1.49,1.495,1.5,1.55,1.6];Hdata=[5,10,20,25,40,50,60,70,90,110,150,...%磁场强度基本数据200,300,400,500,600,700,800,900,...1000,1100,1200,1700,5000,10000];B=[-Bdata,0,Bdata];%将磁通密度数据扩展为正负值H=[-Hdata,0,Hdata];%将磁场强度数据扩展为正负值B=sort(B);%对磁通密度数据进行排序H=sort(H);%对磁场强度数据进行排序subplot(2,2,1);%将窗口划分2行2列使用第1子窗口Bx=0:0.01:2*pi;%正弦函数自变量从0~2π，间隔0.01 Bsin=1.1*sin(Bx);%计算正弦磁通密度值，幅值为1.1 plot(Bx,Bsin);%绘制磁通密度正弦曲线grid on;%显示网格线xlim([0,2*pi]);%限定横坐标范围为0~2πxlabel('角度{\it\omegat}/rad');%在横坐标上标注'角度ωt/rad'ylabel('磁通密度{\itB}(T)');%在纵坐标上标注'磁通密度B(T)'subplot(2,2,2);%将窗口划分2行2列使用第2子窗口hold on%保持图形plot(H,B,'ro');%用红色'o'绘制原始数据点grid on;%显示网格线xlabel('磁场强度{\itH}/(A/m)');%在横坐标上标注'磁场强度H/(A/m)' ylabel('磁通密度{\itB}(T)');%在纵坐标上标注'磁通密度B(T)'mymodel=fittype('a*sinh(b*x)');%选择sinh为拟合模型opts=fitoptions(mymodel);%初始化设置set(opts,'Robust','LAR','Normalize','Off');%设置使用线性最小二乘法拟合Fit=fit(B',H',mymodel,opts);%拟合bt=B;%拟合曲线临时磁通密度数据ht=Fit.a.*sinh(Fit.b.*bt);%拟合曲线临时磁场强度数据plot(ht,bt);%在原始数据窗口绘制拟合曲线subplot(2,2,4);%将窗口划分2行2列使用第4子窗口hold on;%保持图形MX=1.6;%磁通密度最大值BI1=sin((-MX:0.01:MX)./MX.*pi).*MX;%磁通正弦变化HI1=Fit.a.*Fit.b.*BI1;%拟合曲线映射后的磁场强度XI1=1:length(BI1);%初始化x轴刻度XI1=XI1/length(BI1)*2*pi;%折算到0~2πplot(XI1,HI1);%绘制磁化电流曲线grid on;%显示网格线xlim([0,2*pi]);%限定横坐标显示范围xlabel('角度{\it\omegat}/rad');%在横坐标上标注'角度ωt/rad'ylabel('磁化电流{\itI}/安匝');%在纵坐标上标注'磁化电流I/安匝'【仿真实例1-2】解：用M语言编写绘制基本磁化曲线和磁路未饱和的磁化电流曲线的MATLAB程序如下：clcclearBdata=[0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,1.1,...%磁通密度基本数据1.2,1.3,1.34,1.38,1.41,1.43,1.45,1.47,...1.48,1.49,1.495,1.5,1.55,1.6];Hdata=[5,10,20,25,40,50,60,70,90,110,150,...%磁场强度基本数据200,300,400,500,600,700,800,900,...1000,1100,1200,1700,5000,10000];B=[-Bdata,0,Bdata];%将磁通密度数据扩展为正负值H=[-Hdata,0,Hdata];%将磁场强度数据扩展为正负值B=sort(B);%对磁通密度数据进行排序H=sort(H);%对磁场强度数据进行排序subplot(2,2,1);%将窗口划分2行2列使用第1子窗口Bx=0:0.01:2*pi;%正弦函数自变量从0~2π，间隔0.01 Bsin=1.5*sin(Bx);%计算正弦磁通密度值，幅值为1.5 plot(Bx,Bsin);%绘制磁通密度正弦曲线grid on;%显示网格线xlim([0,2*pi]);%限定横坐标范围为0~2πxlabel('角度{\it\omegat}/rad');%在横坐标上标注'角度ωt/rad'ylabel('磁通密度{\itB}(T)');%在纵坐标上标注'磁通密度B(T)'subplot(2,2,2);%将窗口划分2行2列使用第2子窗口hold on%保持图形plot(H,B,'ro');%用红色'o'绘制原始数据点grid on;%显示网格线xlabel('磁场强度{\itH}/(A/m)');%在横坐标上标注'磁场强度H/(A/m)' ylabel('磁通密度{\itB}(T)');%在纵坐标上标注'磁通密度B(T)' mymodel=fittype('a*sinh(b*x)');%选择sinh为拟合模型opts=fitoptions(mymodel);%初始化设置set(opts,'Robust','LAR','Normalize','Off');%设置使用线性最小二乘法拟合Fit=fit(B',H',mymodel,opts);%拟合bt=B;%拟合曲线临时磁通密度数据ht=Fit.a.*sinh(Fit.b.*bt);%拟合曲线临时磁场强度数据plot(ht,bt);%在原始数据窗口绘制拟合曲线subplot(2,2,4);%将窗口划分2行2列使用第4子窗口hold on;%保持图形MX=1.6;%磁通密度最大值BI1=sin((-MX:0.01:MX)./MX.*pi).*MX;%磁通正弦变化HI1=Fit.a.*sinh(Fit.b.*BI1);%拟合曲线映射后的磁场强度XI1=1:length(BI1);%初始化x轴刻度XI1=XI1/length(BI1)*2*pi;%折算到0~2πplot(XI1,HI1);%绘制磁化电流曲线grid on;%显示网格线xlim([0,2*pi]);%限定横坐标显示范围xlabel('角度{\it\omegat}/rad');%在横坐标上标注'角度ωt/rad'ylabel('磁化电流{\itI}/安匝');%在纵坐标上标注'磁化电流I/安匝'【仿真实例1-3】解：用M语言编写绘制磁滞回线的MATLAB程序如下：clcclearBdata=[0,0.2,0.4,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,0.95,0.9,0.8,...0.7,0.6,0.4,0.2,0,-0.2,-0.4,-0.6,-0.7,-0.8,...-0.9,-1.0,-0.95,-0.9,-0.8,-0.7,-0.6,-0.4,-0.2,0];%输入磁感应强度基本数据Hdata=[0.24,0.26,0.29,0.365,0.425,0.515,0.675,...0.965,0.4,0.21,0.01,-0.09,-0.145,-0.2,...-0.225,-0.24,-0.26,-0.29,-0.365,-0.425,...-0.515,-0.675,-0.965,-0.4,-0.21,-0.01,...0.09,0.145,0.2,0.225,0.24];%输入磁场强度基本数据MX=1.39;%磁通密度最大值H=Hdata;B=Bdata;%磁滞回线数据H=H.*10;B=B.*MX;%调整B和H的显示比例subplot(2,2,1);%将窗口划分2行2列使用第1子窗口Bx=-pi/2:0.01:3*pi/2;%磁通密度数据范围-π/2~3π/2Bsin=1.5*sin(Bx);%计算正弦值扩大1.5倍以适应磁滞回线plot(Bx,Bsin);%绘制磁通密度正弦曲线hold on;%保持图形plot([-pi/23*pi/2],[00],'r-')%用红色实线绘制磁密曲线的x坐标轴plot([00],[-22],'r-')%用红色实线绘制磁密曲线的y坐标轴grid on;%显示网格线xlim([-pi/2,3*pi/2]);%限定横坐标显示范围-π/2~3π/2 xlabel('角度{\it\omegat}/rad');%在横坐标上标注'ωt'ylabel('磁通密度{\itB}/(T)');%在纵坐标上标注'磁通密度B/(T)' subplot(2,2,2);%将窗口划分2行2列使用第2子窗口hold on;%保持图形plot(H,B,'ro');%用红色'o'绘制磁滞回线B1=B(1:8);H1=H(1:8);%第1象限数据B>0数据B2=B(8:15);H2=H(8:15);%第2象限数据B>0数据B3=B(16:23);H3=H(16:23);%第3象限数据B>0数据B4=B(23:30);H4=H(23:30);%第4象限数据B>0数据BB1=[B4,B1];HH1=[H4,H1];%磁滞回线的下分支XI1=-10:0.1:10;%设置横坐标值YI1=interp1(HH1,BB1,XI1,'spline');%用3次样条插值计算plot(XI1,YI1);%绘制插值后磁滞回线下分支BB2=[B2,B3];HH2=[H2,H3];%磁滞回线的上分支XI2=-10:0.1:10;%设置横坐标值YI2=interp1(HH2,BB2,XI2,'spline');%用3次样条插值计算plot(XI2,YI2);%绘制插值后磁滞回线上分支grid on;%显示网格线xlabel('磁场强度{\itH}/(A/m)');%在横坐标上标注'磁场强度H/(A/m)' ylabel('磁通密度{\itB}/(T)');%在纵坐标上标注'磁通密度B/(T)'xlim([-1515])%设置横坐标范围subplot(2,2,4);%将窗口划分2行2列使用第4子窗口XI1=sin((0:0.01:MX)./MX.*pi./2).*MX;%磁通密度正弦变化（0~π/2）YI1=interp1(B1,H1,XI1,'spline');%用3次样条插值计算lengthX=length(XI1)-1;%计算先前波形的横坐标长度X1=(0:lengthX);%设置横坐标范围（0~π/2）X1=X1/lengthX*pi./2;plot(X1,YI1);%绘制0~π/2上的曲线hold on;%保持图形XI2=sin((MX:0.01:2*MX)./MX.*pi./2).*MX;%磁通密度正弦变化（π/2~π）YI2=interp1(B(8:16),H(8:16),XI2,'spline');%用3次样条插值计算lengthX=length(XI2)-1;%计算先前波形的横坐标长度X2=(lengthX:2*lengthX);%设置横坐标范围（π/2~π）X2=X2/lengthX*pi./2;plot(X2,YI2);%绘制π/2~π上的曲线XI3=sin((MX:0.01:1.5*MX)./MX.*pi).*MX;%磁通密度正弦变化（π~3π/2）YI3=interp1(B3,H3,XI3,'spline');%用3次样条插值计算lengthX=length(XI3)-1;%计算先前波形的横坐标长度X3=(2*lengthX:3*lengthX);%设置横坐标范围（π~3π/2）X3=X3/lengthX*pi./2;plot(X3,YI3);%绘制π~3π/2上的曲线XI4=sin((1.5*MX:0.01:2*MX)./MX.*pi).*MX;%磁通密度正弦变化（3π/2~2π）YI4=interp1(B4,H4,XI4,'spline');%用3次样条插值计算lengthX=length(XI4)-1;%计算先前波形的横坐标长度X4=(3*lengthX:4*lengthX);%设置横坐标范围（3π/2~2π）X4=X4/lengthX*pi./2;plot(X4,YI4);%绘制3π/2~2π上的曲线grid on;%显示网格线plot([0,2*pi],[00],'r-')%用红色实线绘制磁化电流曲线的x坐标轴xlim([0,2*pi]);%限定横坐标显示范围0~2πxlabel('角度{\it\omegat}/rad');%在横坐标上标注'ωt'ylabel('磁化电流{\itI}/安匝');%在纵坐标上标注'磁化电流I/安匝'【仿真实例2-1】解：用M语言编写绘制【例2-1】功角特性曲线的MATLAB程序如下：clcclearU1=6000/sqrt(3);%定子相电压I1=57.8;%定子相电流xd=64.2;%直轴电抗xq=40.8;%交轴电抗cosfain=0.8;%cosϕN=0.8fain=acos(cosfain);%求ϕNsinfain=sin(fain);%求sinϕNpsi=atan((U1*sinfain+xq)/(U1*cosfain));%求内功率因数角ψId=I1*sin(psi)*exp(1i*pi/2-psi);%计算直轴电流分量Iq=I1*cos(psi)*exp(-psi);%计算交轴电流分量E0=abs(U1*exp(-1i*fain)-1i*Id*xd-1i*Iq*xq);%计算励磁电动势th=0:0.01:pi;%x坐标轴0~π变化x=th./pi.*180;%换算成角度Pem1=3*U1*E0/xd.*sin(th);%求基本电磁功率Pem2=1.5*U1^2*(1/xq-1/xd).*sin(2.*th);%求附加电磁功率Pem=Pem1+Pem2;%凸极电磁功率hold on;%保持当前坐标轴和图形plot(x,Pem1,'b-',x,Pem2,'b-',x,Pem,'b-')%绘制各功角特性plot([0180],[00],'r-')%用红色实现绘制x坐标轴plot([9090],[-2e510e5],'r--')%用红色虚线绘制90°对应值text(50,9e5,'Pem')%在相应位置标注“Pem”text(130,7e5,'Pem1')%在相应位置标注“Pem1”text(70,1.5e5,'Pem2')%在相应位置标注“Pem2”xlabel('Angle[°]');%横坐标标注“Angle[°]”ylabel('Power[kW]');%纵坐标标注“Power[kW]”title('三相凸极同步电动机功角特性');%标题“三相凸极同步电动机功角特性”【仿真实例2-2】解：用M语言编写绘制【例2-2】矩角特性曲线的MATLAB程序如下：clcclearU1=3464;%定子相电压E0=6378;%励磁电动势xc=64;%同步电抗n1=1000;%同步转速th=0:.01:pi;%x坐标轴0~π变化x=th./pi.*180;%换算成角度T=90*U1*E0/(xc*pi*n1).*sin(th);%求电磁转矩plot(x,T)%绘制矩角特性xlabel('Angle[°]');%横坐标标注“Angle[°]”ylabel('Torque[N\cdotm]');%纵坐标标注“Torque[N ·m]”title('三相隐极同步电动机矩角特性');%标题“三相隐极同步电动机矩角特性”【仿真实例3-1】解：根据例题3-1的解得该电动机固有机械特性方程为1230123061972.ss ..s s s s T T mm m +=+=编制绘制该电动机固有机械特性的M 文件程序如下：clc clear n1=1500;%输入同步转速s=0:0.005:1;%转差率变化范围0~1，间隔0.005T=197.6./(0.123./s+s./0.123);%计算电磁转矩Subplot(1,2,1)%按照1行2列绘制子图1plot(s,T,'k-');%绘制机械特性xlabel('转差率{\its}');%横坐标标注“转差率s ”ylabel('电磁转矩{\itT}/(N\cdotm)');%纵坐标标注“电磁转矩T /(N·m)”title('异步电动机固有机械特性{\itT}={\itf}({\its})')%标注标题“T =f (s )”n=n1.*(1-s);%计算转速Subplot(1,2,2)%按照1行2列绘制子图2plot(T,n,'k-');%绘制机械特性xlabel('电磁转矩{\itT}/(N\cdotm)');%横坐标标注“电磁转矩T /(N·m)”ylabel('转速{\itn}/(rpm)');%纵坐标标注“转速n /(rpm)”title('异步电动机固有机械特性{\itn}={\itf}({\itT})')%标注标题“n =f (T )”hold on;%保持当前坐标轴和图形【仿真实例3-2】解：用M 语言编写绘制【例3-2】人为机械特性曲线的MATLAB 程序如下：clc clear m1=3;%异步电动机相数U1=220;%定子相电压n1=1000;%输入同步转速p=2;%极对数f1=50;%电源频率r1=2.08;%定子绕组电阻r2=1.53;%转子绕组电阻折算值w1=2*pi*f1/p;%计算同步角速度，单位：rad/sx1=3.12;%定子漏电抗x2=4.25;%转子漏电抗折算值s=0:0.005:1;%设定转差率变化范围：0~1，间隔0.005n=n1.*(1-s);%计算转速T=(m1*p*U1^2*r2)./s./(w1.*((r1+r2./s).^2+(x1+x2)^2));%计算电磁转矩subplot(2,2,1)%按2行2列绘制子图plot(s,T,'k');%绘制固有机械特性曲线xlabel('转差率{\its}');%横坐标标注“转差率s”ylabel('电磁转矩{\itT}/(N\cdotm)');%纵坐标标注“电磁转矩T/(N·m)”str_x=0.25;%标注字符的横坐标text(str_x,max(T),strcat('U1=',num2str(int16(U1)),'V'),'FontSize',9,'Color','black'); %标注固有机械特性曲线的电压值title('降低定子电压的人为机械特性')%标题“降低定子电压的人为机械特性”hold on;%保持当前坐标轴和图形subplot(2,2,2)%按2行2列绘制子图2plot(T,n,'k');%绘制固有机械特性曲线hold on;xlabel('电磁转矩{\itT}/(N\cdotm)');%横坐标标注“电磁转矩T/(N·m)”ylabel('转速{\itn}/(rpm)');%纵坐标标注“转速n/(rpm)”text(max(T)-20,500,strcat('U1=',num2str(int16(U1)),'V'),'FontSize',9,'Color','black'); %标注固有机械特性曲线的电压值title('降低定子电压的人为机械特性')%标题“降低定子电压的人为机械特性”str_y=500;%设定字符串的纵坐标初值for coef=0.75:-0.25:0.25;%设定降低定子电压的范围U1p=U1*coef;%降低定子电压T1=(m1*p*U1p^2*r2)./s./(w1.*((r1+r2./s).^2+(x1+x2)^2));%计算电磁转矩subplot(2,2,1)%按2行2列绘制子图1plot(s,T1,'k-');%绘制降低定子电压人为机械特性str=strcat('U1=',num2str(int16(U1p)),'V');%创建标注字符串text(str_x,max(T1)+5,str,'FontSize',9,'Color','black');%标记各曲线的电压值subplot(2,2,2)%按2行2列绘制子图2plot(T1,n,'k-');%绘制降低定子电压人为机械特性str=strcat('U1=',num2str(int16(U1p)),'V');%创建标注字符串str_y=str_y+100;%修改字符串的纵坐标值text(max(T1)-5,str_y,str,'FontSize',9,'Color','black');%标记各曲线的电压值endsubplot(2,2,3)%按2行2列绘制子图3plot(s,T,'k-');%绘制固有机械特性曲线xlabel('转差率{\its}');%横坐标标注“转差率s”ylabel('电磁转矩{\itT}/(N\cdotm)');%纵坐标标注“电磁转矩T/(N·m)”str_x=0.75;%标注字符的横坐标text(str_x,max(T)-45,strcat('r2=',num2str(r2),'\Omega'),'FontSize',9,'Color','black'); %标注固有机械特性曲线的电阻值title('改变转子电阻的人为机械特性')%标题“改变转子电阻的人为机械特性”hold on;%保持当前坐标轴和图形subplot(2,2,4)%按2行2列绘制子图4plot(T,n,'k-');%绘制固有机械特性曲线hold on;xlabel('电磁转矩{\itT}/(N\cdotm)');%横坐标标注“电磁转矩T/(N·m)”ylabel('转速{\itn}/(rpm)');%纵坐标标注“转速n/(rpm)”text(50,400,strcat('r2=',num2str(r2),'\Omega'),'FontSize',9,'Color','black');%标注固有机械特性曲线的电阻值title('改变转子电阻的人为机械特性')%标题“改变转子电阻的人为机械特性”r2p=r2;%设定改变的转子电阻的初值str_y1=400;%设定字符串的纵坐标初值for coef=1:4;%设定改变转子电阻的范围r2p=r2p+0.75;%改变转子电阻T1=(m1*p*U1^2*r2p)./s./(w1.*((r1+r2p./s).^2+(x1+x2)^2));%计算电磁转矩subplot(2,2,3)%按2行2列绘制子图3plot(s,T1,'k-');%绘制改变转子电阻人为机械特性str=strcat('r2=',num2str(r2p),'\Omega');%创建标注字符串str_y=T1(length(T1))-5;%标注字符串的纵坐标值text(str_x,str_y+11,str,'FontSize',9,'Color','black');%标记各曲线的电阻值subplot(2,2,4)%按2行2列绘制子图4plot(T1,n,'k-');%绘制改变转子电阻人为机械特性str=strcat('r2=',num2str(r2p),'\Omega');%创建标注字符串str_y1=str_y1-90;%修改字符串的纵坐标值text(50+coef*8,str_y1,str,'FontSize',9,'Color','black');%标记各曲线的电阻值end【仿真实例4-1】解：用M语言编写绘制直流发电机空载特性曲线的MATLAB程序如下：%绘制直流发电机空载特性曲线问题clcclearIfdata1=[0.0,0.5,0.7,0.8,1.0,1.2,1.5];Ifdata2=[0.0,0.5,0.7,0.8,1.0,1.2,1.5];%励磁电流I f值U0data1=[2,75,93.5,99,106,111.5,117];U0data2=[18,83.6,97.5,102.5,109.5,114,117];%空载电压U0值xdata=0:.1:1.5;%y坐标0~120ydata1=interp1(Ifdata1,U0data1,xdata,'spline');ydata2=interp1(Ifdata2,U0data2,xdata,'spline');%采用样条插值的方法分析数据plot(Ifdata1,U0data1,'*')%用'*'描点绘制空载特性hold on;%保持当前坐标轴和图形plot(Ifdata2,U0data2,'*')%绘制I f,U0坐标hold on;plot(xdata,ydata1);%绘制x,y坐标hold on;%保持当前坐标轴和图形plot(xdata,ydata2);%绘制x,y坐标hold on;%保持当前坐标轴和图形title('直流发电机空载特性')%标题'直流发电机空载特性' xlabel('{\itI}_f(A)')%x坐标标签'I f(A)'ylabel('{\itU}_0(V)')%y坐标标签'U0(V)'axis([0,2,0,120])【仿真实例4-2】解：用M语言编写绘制他励直流发电机外特性曲线的MATLAB程序如下：%绘制他励直流发电机外特性曲线问题clcclearIdata=[0,4.3,7,8.8,13,15,17];%负载电流I值Udata=[118,116,114,112.5,110,108.5,107];%负载电压U值xdata=0:1:17;%x坐标0~17ydata=interp1(Idata,Udata,xdata,'spline');%采用样条插值的方法分析数据plot(Idata,Udata,'*');%用'*'描点绘制外特性hold on%保持当前坐标轴和图形plot(xdata,ydata);%绘制x,y坐标hold on%保持当前坐标轴和图形title('他励直流发电机外特性')%标题'他励直流发电机外特性' xlabel('{\itI}(A)')%x坐标标签'I(A)'ylabel('{\itU}(V)')%y坐标标签'U(V)'axis([0,20,0,150])%设置轴线数据范围【仿真实例4-3】解：用M语言编写绘制并励直流发电机外特性曲线的MATLAB程序如下：%绘制并励直流发电机外特性曲线问题clcclearnN=1500;IfN=1.4;Rf=75;Ra=2.3;%输入发电机基本数据Ifdata=[0,0.5,0.7,0.8,1.0,1.2,1.5];%输入励磁电流U0data=[5,75,95,100,108,110,117];%输入空载电压If=0:0.01:12;%重新设置励磁参数P=polyfit(Ifdata,U0data,3);U0=polyval(P,If);%空载特性曲线拟合U=If*Rf;%计算电枢端电压Ia=(U0-U)/Ra;%计算电枢电流I=Ia-If;%计算负载电流plot(I,U)%绘制并励直流发电机外特性hold on%保持当前坐标轴和图形title('并励直流发电机外特性')%标题'并励直流发电机外特性'axis([0,20,0,120])%设置轴线数据范围xlabel('{\itI}(A)')%x坐标标签'I(A)'ylabel('{\itU}(V)')%y坐标标签'U(V)'【仿真实例4-4】解：用M语言编写仿真并励直流发电机自励过程和求稳态电压的MATLAB程序如下：%仿真并励直流发电机自励过程和求稳态电压问题%sh_ge_se_ex_ode函数的M文件function dydt=sh_ge_se_ex_ode(~,iff)%定义该M—函数为sh_ge_se_ex_ode，即%shunt_generator_self_excited_odeglobal a1a2a3a4Rf%指定全局变量Lf=40;Rf=75;%输入发电机基本数据Ifdata=[0,0.5,0.7,0.8,1.0,1.2,1.5];%输入励磁电流实验数据U0data=[5,75,95,100,108,110,117];%输入感应电动势数据a=polyfit(Ifdata,U0data,3);%曲线拟合dydt=1/Lf*(a(1)*iff^3+a(2)*iff^2+a(3)*iff^1+a(4))-Rf/Lf*iff;%列写标准形式微分方程并将感应电动势用%励磁电流的拟合多项式函数表示a1=a(1);a2=a(2);a3=a(3);a4=a(4);%给全局变量赋值%脚本M文件[t,iff]=ode23(@sh_ge_se_ex_ode,[010],[0]);%选择微分方程解算指令ode23()global a1a2a3a4Rf%指定全局变量subplot(3,1,1),%定义绘制仿真曲线1ea=a1*iff.^3+a2*iff.^2+a3*iff.^1+a4;%求感应电动势plot(iff,ea)%绘制e a=f(I f)曲线hold on%保持当前坐标轴和图形uf=Rf.*iff;%计算u fplot(iff,uf,'g')%用绿颜色绘制u f=f(i f)场阻线title('并励直流发电机自励过程')%标题'并励直流发电机自励过程'xlabel('{\itI}_f(A)')%曲线1x坐标标签'I f(A)'ylabel('{\itE}_a/{\itU}_f(V)')%曲线1y坐标标签'E a/U f(V)'axis([0,1.6,0,150])%设置x、y坐标值subplot(3,1,2)%定义绘制曲线2plot(t,iff);%绘制曲线2即i f=f(t)xlabel('{\itt}(s)')%曲线2x坐标标签't(s)'ylabel('{\itI}_f(A)')%曲线2y坐标标签'I f(A)'axis([0,5,0,2])subplot(3,1,3),%定义绘制曲线3plot(t,(a1*iff.^3+a2*iff.^2+a3*iff.^1+a4));%绘制e a曲线xlabel('{\itt}(s)')%曲线3x坐标标签't(s)'ylabel('{\ite}_a(V)')%曲线3y坐标标签'e a(V)'iff,a1*iff.^3+a2*iff.^2+a3*iff.^1+a4;%计算励磁电流和感应电动势的数值axis([0,5,0,150])【仿真实例4-5】解：用M语言编写绘制他励直流电动机工作特性的MATLAB程序如下：%绘制他励直流电动机工作特性问题clcclearUN=220;PN=22;IaN=115;Nn=1500;%输入电动机参数Ra=0.21;%输入电枢电阻CePhiN=(UN-Ra*IaN)/Nn;%计算电动势常数C eΦNCTPhiN=9.55*CePhiN;%计算电磁转矩常数C TΦNIa=0:IaN;%电枢电流从0~额定电流I aNn=UN/CePhiN-Ra/(CePhiN)*Ia;%计算转速TN=CTPhiN*Ia;%计算电磁转矩TNP=TN*10;%为清楚起见，将电磁转矩扩大十倍显示plot(Ia,n,'b.-',Ia,TNP,'r.-');%绘制转速特性和转矩特性曲线xlabel('电枢电流{\itI}_a/A')%横坐标标签'电枢电流I a/A'ylabel('转速{\itn}/rpm，电磁转矩{\itT}/N.m')%纵坐标'转速n/rpm，电磁转矩T/N.m' text(30,1500,'转速{\itn}');%标记转速曲线text(50,500,'电磁转矩{\itT}（X10）');%标记转矩曲线【仿真实例4-6】解：用M语言编写绘制串励直流电动机工作特性的MATLAB程序如下：%绘制串励直流电动机工作特性问题clcclearUN=220;PN=22;IaN=115;Nn=1500;%输入电动机参数Ra=0.18;%输入电枢电阻Rf=0.31;%输入励磁电阻k=0.01;%输入比例常数CePhiN=(UN-(Ra+Rf)*IaN)/Nn;%计算电动势常数C eΦNCe=CePhiN/k/IaN;%计算电动势常数C eIa=0:IaN;%电枢电流从0~额定电流I aNn=UN./(Ce*k.*Ia)-(Ra+Rf)/(Ce*k);%计算转速start_p=30;%设置显示的起始点Ia_p=Ia(start_p:length(Ia));%截取电流显示区间n_p=n(start_p:length(n));%截取转速显示区间CTPhiN=9.55*CePhiN;%计算电磁转矩常数C TΦNCT=CTPhiN/k/IaN;%计算电磁转矩常数C TTN=CT*k*Ia.*Ia;%计算电磁转矩TNP=TN*30;%为清楚起见，将电磁转矩扩大三十倍显示plot(Ia_p,n_p,'b.-',Ia,TNP,'r.-');%绘制转速特性和转矩特性曲线xlabel('电枢电流{\itI}_a/A')%横坐标标签'电枢电流I a/A'ylabel('转速{\itn}/rpm,电磁转矩{\itT}/N.m')%纵坐标标签'转速n/rpm，电磁转矩T/N.m' text(40,5500,'转速\itn');%标记转速曲线text(15,1000,'电磁转矩{\itT}（X30）');%标记转矩曲线【仿真实例5-1】解：用M语言编写绘制他励直流电动机机械特性的MATLAB程序如下：clcclearPN=22,UN=220,IN=115,nN=1500,Ra=0.21;%输入铭牌数据IaN=IN;%计算电枢电流CePhiN=(UN-Ra*IaN)/nN;%计算电动势常数C eΦNCTPhiN=9.55*CePhiN;%计算电磁转矩常数C TΦNIa=0:IaN;%建立电枢电流数组n=UN/CePhiN-Ra/(CePhiN)*Ia;%计算转速T=CTPhiN*Ia;%计算电磁转矩figure(1);%建立1号图形窗口plot(T,n,'.-');%绘制固有机械特性曲线title('固有机械特性');%标题'固有机械特性'xlabel('电磁转矩{\itT}/N\cdotm');%横轴标注'电磁转矩T/N•m'ylabel('转速{\itn}/rpm');%纵轴标注'转速n/rpm'ylim([0,1800]);%限制纵轴显示范围figure(2);%建立2号图形窗口plot(T,n,'rd');%绘制固有机械特性曲线title('降低电枢电源电压的人为机械特性');%标题'降低电枢电源电压的人为机械特性' xlabel('电磁转矩{\itT}/N\cdot m');%横轴标注'电磁转矩T/N•m'ylabel('转速{\itn}/rpmin');%纵轴标注'转速n/rpm'hold on;%保持当前坐标轴和图形for jy=1:-0.25:0.25;U=UN*jy;%改变电枢电源电压n=U/CePhiN-Ra/(CePhiN*CTPhiN)*T;%计算对应不同电枢电源电压的转速plot(T,n,'-');%绘制改变电枢电源电压的人为机械特性str=strcat('{\it U}=',num2str(U),'V');%显示字符串处理y=1700*jy;%显示字符串纵坐标text(60,y,str);%给曲线标注电压值endfigure(3);%建立3号图形窗口Rc=0;%临时变量n=UN/CePhiN-(Ra+Rc)/(CePhiN*CTPhiN)*T;%计算转速plot(T,n,'rd');%绘制固有机械特性曲线title('电枢回路串电阻的人为机械特性');%标题'电枢回路串电阻的人为机械特性' xlabel('电磁转矩{\itT}/N\cdot m');%横轴标注'电磁转矩T/N•m'ylabel('转速{\itn}/rpmin');%纵轴标注'转速n/rpm'hold on;%保持当前坐标轴和图形Rc=0.02;%电枢串电阻值for Rc=0:0.5:1.9;n=UN/CePhiN-(Ra+Rc)/(CePhiN*CTPhiN)*T;%计算转速plot(T,n,'-');%绘制电枢回路串电阻的人为机械特性str=strcat('{\it R}=',num2str(Ra+Rc),'\Omega');%字符串处理y=400*(4-Rc*1.8);%显示字符串的纵坐标text(120,y,str);%给各曲线标记电阻值endylim([0,1700]);%限制纵轴显示范围figure(4);%建立4号图形窗口n=UN/CePhiN-Ra/(CePhiN*CTPhiN)*T;%计算转速plot(T,n,'rd');%绘制固有机械特性曲线title('减弱磁通的人为机械特性');%标题'减弱磁通的人为机械特性' xlabel('电磁转矩{\itT}/N\cdot m');%横轴标注'电磁转矩T/N•m'ylabel('转速{\itn}/rpmin');%纵轴标注'转速n/rpm'hold on;%保持当前坐标轴和图形for ct=0.5:0.25:1.3;CePhi=CePhiN*ct;CTPhi=CTPhiN*ct;%改变磁通值n=UN/CePhi-Ra/(CePhi*CTPhi)*T;%计算转速plot(T,n,'-');%绘制改变磁通时的人为机械特性str=strcat('{\it\phi}=',num2str(ct),'*\phi_N');%显示字符串处理y=3600-1850*ct;%显示字符串纵坐标text(120,y,str);%给各曲线标记磁通endylim([0,3600]);%限制纵坐标的显示范围。