计算机仿真期末考试试题,2011计算机仿真技术试题

2011计算机仿真技术试题

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2011 年计算机仿真技术考试题目题目：异步电机变频调速系统仿真。电机参数电机参数 额定：功率 2.2kW,电压 380V,频率 50Hz，转速 1420rpm Rs＝3.478 欧，Lls＝ 0.01254 亨 Rr＝2.546 欧，Llr＝ 0.01226 亨 Lm＝ 0.3329 亨 J＝0.0131，p= 2 1、异步电机启动仿真、异步电机启动仿真： 仿真时间 2 秒，电机在零时刻施加三相交流电(线电压有效值 380V，频率 50Hz)，电 机零速启动(电机初值为默认值)。 负载转矩 0-1 秒时为零，1-2 秒时为额定转矩(需计算)。 仿真结果用电机测量模块观察。 额定转矩计算：T=9550*P/n=14.796N.M。 (1)记录定子 abc 三相电流波形，求启动最大电流幅值、空载电流有效值、额定电流有 效值。 (2)记录电机转速波形，求空载转速和额定转速。 (3)记录电机电磁转矩波形。空载 额定2、异步电机变频调速：、异步电机变频调速： 电机参数同上，仿真时间 3 秒。 离散系统仿真，Ts＝1e-5s。 主电路为直流电压源+逆变器+异步电机，直流电压 621V。 (1) 根据异步电机变频调速原理，由 simulink 模型搭建 VVVF 模块(0-5Hz 时，电压可 适当抬升)，由给定定子频率生成所需的调制波； (2) 根据 SPWM 原理，由 simulink 模型自行搭建三角载波 PWM 模块，生成六路驱动 信号，载波频率 1000Hz。(3) 给定频率分别为 20、40Hz 时，负载转矩分别为 5 牛米和 10 牛米时，记录稳态时 的定子 abc 三相电流波形、电机转速波形和电磁转矩波形，计算电机转差率和转 差频率，分析其与转矩的关系。(4) 电机的变频启动过程仿真，电机给定频率在 0 秒开始逐渐线性增加，到 2 秒时为 40Hz，然后在 2-3 秒维持 40Hz，负载转矩为 5 牛米。记录定子 abc 三相电流波 形、电机转速波形和电磁转矩波形。。对 a 相稳态电流进行 FFT 分析，说明谐波的 分布规律。3、直流电压脉动的影响、直流电压脉动的影响： 电机参数同上，仿真时间 3 秒。离散系统仿真，Ts＝1e-5s。 主电路的直流电压源上串联一个峰值为 60V，频率为 100Hz 的交流电压，其他不变。 (1) 变频调速控制部分与第二问相同，给定频率分别为 20、40Hz 时，负载转矩为 5 牛米时，记录定子 abc 三相电流波形、电机转速波形和电磁转矩波形。对两种频 率下的 a 相稳态电流进行 FFT 分析，总结谐波的分布规律，说明直流电压脉动的 影响。40hz(2) 试提出一种对 SPWM 模块的改进方法，减小直流脉动的影响(附加题)。回答：减小直流脉动的方法主要有：增大载波频率，采用分段同步调制等措施，分 段同步调制实现起来比较复杂，在这里我仿真一下增大载波频率对减小直流脉 动的影响。 关 键 词： 2011 计算机 仿真技术 试题

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