在MATLAB/simulink中建模時的兩種不同實(shí)現(xiàn)方式

導(dǎo)讀：本期文章主要介紹在MATLAB/simulink中建模時的兩種不同實(shí)現(xiàn)方式，一種是直接用現(xiàn)成的文件庫中的模塊進(jìn)行搭建，一種是用Sfunction代碼實(shí)現(xiàn)。接下來以電壓型磁鏈觀測器為建模目標(biāo)，來比較這兩種實(shí)現(xiàn)建模方式的各自優(yōu)勢。

一、建模目標(biāo)介紹

1.1、電壓型磁鏈觀測器

在靜止坐標(biāo)系下基于電壓模型的轉(zhuǎn)子磁鏈向量表達(dá)式如下：

1.2、建模分析

從上式可知：在已知電機(jī)參數(shù)的情況下，電壓型磁鏈觀測器的輸入是定子電壓和電流，輸出是轉(zhuǎn)子磁鏈。電壓型磁鏈觀測器中包含一個純積分，在用Sfunction代碼實(shí)現(xiàn)的時候要確定好采樣時間。

二、模塊搭建

模塊搭建直接從元件庫中選用對應(yīng)的元件按照電壓型磁鏈觀測器的公式進(jìn)行搭建，整體仿真系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 電壓型磁鏈觀測器(模塊搭建)

模塊搭建電壓型磁鏈觀測器比較簡單，只需要按照1.2建模分析的步驟就能搭建出來。

三、Sfunction代碼實(shí)現(xiàn)

圖2 用戶定義函數(shù)模塊

只需要按照1.2建模分析中提出的建模思路，在編輯器里定義好電機(jī)參數(shù)，電壓型磁鏈觀測器的輸入輸出，最重要的一點(diǎn)就是定義好采樣時間。

有一點(diǎn)需要說明，Sfunction代碼實(shí)現(xiàn)的電壓型磁鏈觀測器是離散的，所以還要確定好離散方法。

圖3 Sfunction代碼實(shí)現(xiàn)的電壓型磁鏈觀測器

由圖3可知，sfunction中分別設(shè)置了采樣時間和初始值，且電壓型磁鏈觀測器的離散方式為一階歐拉離散。

四、仿真對比

圖4 Sfunction代碼實(shí)現(xiàn)的電壓型磁鏈觀測器觀測波形變化情況

圖5 模塊搭建實(shí)現(xiàn)的電壓型磁鏈觀測器觀測波形變化情況

對比圖4和圖5可知：模塊搭建的電壓型磁鏈觀測器和用Sfunction代碼實(shí)現(xiàn)的電壓型磁鏈觀測器的觀測性能大致相同。

五、總結(jié)

綜上：兩者相比較，模塊搭建復(fù)雜的系統(tǒng)時比用Sfunction代碼實(shí)現(xiàn)要麻煩一些。學(xué)會Sfunction，在simulink中實(shí)現(xiàn)控制算法更方便可行。

審核編輯：湯梓紅