基于MATLAB的电机学计算机辅助分析与仿真实验报告一、实验内容(0.25分)基于matlab 的他励直流电动机的调速特性曲线的绘制一台他励直流电动机，外加电压U=220V ，电枢电阻Ra=0.1Ω,系数Ct Φ=1.53Nm/A,额定力矩120Nm ，负载与空载转矩的变化规律如下，分析其三种调速特性。

n0 370 800 1050 1250 1400 1550 T2+T0 15 25 50 75 100 125 150二、实验要求(0.25分)1.采用屏幕图形方式直观显示2.利用matlab 编程实现3.每种调速方式至少要有三条曲线，并求出各曲线交点4.给出定性的分析结论三、实验方法描述(2.5分)配合linspace ，spline 函数使用插值法画出负载的机械特性曲线，然后再通过转速n 的公式em em T e a e kT n T C C R C U n -=Φ-Φ=02分别通过改变U 的值，Ra 的值以及ΦT C 的值来得到三个不同的图。

画图采用了画线性坐标系plot 语句，使用xlabel ，ylabel 语句来标示x 轴y 轴，使用text 语句来标示曲线名称，其中又采用\fontsize,\fontname 分别标示汉字大小和字体，并加入箭头标志，使用\Omega 标示Ω，\Phi 标示Φ，_{}来标示下标，得到完整清晰的标注，然后再通过Data Cursor 得到交点坐标，完成实验四、实验源程序(1分)1.直流电动机调压调速特性源程序x=[15,25,50,75,100,125,150];y=[0,370,800,1050,1250,1400,1550];xx=linspace(15,150,1000);yy=spline(x,y,xx);plot(xx,yy)xlabel('\fontsize{12}\fontname{宋体}转矩Te\rightarrow')ylabel('\fontsize{12}\fontname{宋体}转速n\rightarrow')hold on;tem=[0:0.001:150];u=220;ra=0.1;cto=1.53;ceo=cto*2*pi/60;n=u/ceo-ra*tem/(ceo*cto);plot(tem,n)u=200;ra=0.1;cto=1.53;ceo=cto*2*pi/60;n=u/ceo-ra*tem/(ceo*cto);plot(tem,n)hold on;u=180;ra=0.1;cto=1.53;ceo=cto*2*pi/60;n=u/ceo-ra*tem/(ceo*cto);plot(tem,n)hold on;u=160;ra=0.1;cto=1.53;ceo=cto*2*pi/60;n=u/ceo-ra*tem/(ceo*cto);plot(tem,n)text(50,1400,'\itU_{1}=220V');text(50,1250,'\itU_{2}=200V');text(50,1130,'\itU_{3}=180V');text(50,1000,'\itU_{4}=160V');title('\fontsize{14}\fontname{隶书}直流电动机的调压调速特性');2.直流电动机串电阻调速特性源程序x=[15,25,50,75,100,125,150];y=[0,370,800,1050,1250,1400,1550];xx=linspace(15,150,1000);yy=spline(x,y,xx);plot(xx,yy)xlabel('\fontsize{12}\fontname{宋体}转矩Te\rightarrow')ylabel('\fontsize{12}\fontname{宋体}转速n\rightarrow')hold on;tem=[0:0.001:150];u=220;ra=0.1;cto=1.53;ceo=cto*2*pi/60;n=u/ceo-ra*tem/(ceo*cto);plot(tem,n)hold on;tem=[0:0.001:150];ra=0.5;cto=1.53;ceo=cto*2*pi/60;n=u/ceo-ra*tem/(ceo*cto);plot(tem,n)hold on;tem=[0:0.001:150];u=220;ra=0.8;cto=1.53;ceo=cto*2*pi/60;n=u/ceo-ra*tem/(ceo*cto);plot(tem,n)hold on;tem=[0:0.001:150];u=220;ra=1.2;cto=1.53;ceo=cto*2*pi/60;n=u/ceo-ra*tem/(ceo*cto);plot(tem,n)hold on;title('\fontsize{14}\fontname{隶书}直流电动机的串电阻调速特性'); text(135,1350,'\itR_{a1}=0.1\Omega');text(135,1150,'\itR_{a2}=0.5\Omega');text(135,950,'\itR_{a3}=0.8\Omega');text(135,750,'\itR_{a4}=1.2\Omega');3.直流电动机变磁通调速特性源程序x=[15,25,50,75,100,125,150];y=[0,370,800,1050,1250,1400,1550];xx=linspace(15,150,1000);yy=spline(x,y,xx);plot(xx,yy)xlabel('\fontsize{12}\fontname{宋体}转矩Te\rightarrow')ylabel('\fontsize{12}\fontname{宋体}转速n\rightarrow')hold on;tem=[0:0.001:150];u=220;ra=0.1;cto=1.53;ceo=cto*2*pi/60;n=u/ceo-ra*tem/(ceo*cto);plot(tem,n)tem=[0:0.001:150];u=220;ra=0.1;cto=2;ceo=cto*2*pi/60;n=u/ceo-ra*tem/(ceo*cto);plot(tem,n)hold on;tem=[0:0.001:150];u=220;ra=0.1;cto=2.7;ceo=cto*2*pi/60;n=u/ceo-ra*tem/(ceo*cto);plot(tem,n)hold on;title('\fontsize{14}\fontname{隶书}直流电动机的变磁通调速特性'); text(25,1400,'\itC_{e}\Phi=1.53');text(25,1090,'\itC_{e}\Phi=2.00');text(25,830,'\itC_{e}\Phi=2.70');五、实验结果(2.5分)1.交点从下到上分别为Te1=66.61Nm，n1=971.4 r/minTe2=79.16Nm，n2=1091 r/minTe3=94.57Nm, n3=1210 r/minTe4=112.1Nm, n3=1327r/min2.交点从下到上依次为Te1=71.86Nm，n1=1021r/min Te2=81.55Nm, n2=1107r/min Te3=91.25Nm,n3=1187r/min Te4=112.6Nm,n4=1327r/min3.交点从下到上分别为Te1=47.55Nm，n1=771.9r/minTe2= 73.26 Nm,n2=1033r/minTe3=112.6Nm,n3=1327r/min分析结论：根据公式em em T e a e kT n T C C R C U n -=Φ-Φ=021.调压调速时，特征曲线是斜率相同，截距不同的一组平行线，基本趋势是电压越高，负载转速越快。

2. 串电阻调速时，特性曲线是斜率变化，截距相同的一组相交线，基本趋势是串的电阻越大，负载转速越低。

3.变磁通时，特性曲线是斜率和截距都变化的一组相交线，规律比较复杂，基本趋势是磁通变小时负载转速升高。

六、心得体会(3.5分)该实验是对他励直流电动机的调速特性曲线的绘制。

题目相对还说比较基本，但是对于初步使用matlab 的我来说，做起来还是比较麻烦。

便是过程中，有好多错误出现，而且有好多错误，自己好多次也发现不了。

这是，多亏了大家一起合作，互相帮助，互相检查，那些错误都得以纠正。

整个实验的大部分都是组长带头做的，因为我对matlab 的生疏，基本上都是做辅助工作。

但是经过这次试验，我对matlab 有个更深刻地认识，也有了更熟练地运用。