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1、-范文最新推荐-1 / 18Simulink 电机与拖动虚拟实验平台开发+接线图+ 源代码摘要在当今的大学和科研机构中,计算机是教学和研究的重要工具之一。在电机设计中,经常会遇到各种数学问题需要求解。利用计算机并应用数值方法进行求解是解决这类问题的基本途径。在国内,此平台主要应用在电机系统科研中,在全面普及此类软件并将其运用于“电机学”教学和实验方面仍显不足,尤其是高校面向实践的教学。利用 MATLAB/Simulink 软件设计电机虚拟实验系统, 可以实现对各种电机及其控制系统在任意容量下的起动、运行、调速和制动等进行仿真，能够使得原本抽象的理论变得生动具体，清晰直观
2、。本文基于 “电机学”及相关课程的理论教学基础上, 根据当前我校电机课程实验项目的设置,对常规电机实验内容建立计算机辅助仿真。借助 MATLAB 软件平台,并通过 Visual C+编程软件所设计搭建的可视化窗口,仅通过点击鼠标调用仿真模块,或者直接修改对应的 M文件及相关参数,仿真结果可通过窗口实时显示。该实验平台通过 Visual C+ 6.0 编程来创建平台界面，将平台界面与 Simulink 仿真模型有机融合在一起，通过 Visual C+的平台界面对 Simulink 仿真模型进行控制，对直流电动机、变压器等多种典型的电机设备进行仿真。同时，开发出的电机拖动仿
3、真平台也可任意添加新的仿真模型来扩充仿真内容，也可通过设置或修改参数观察参数变化对仿真结果的影响，呈现动态仿真效果。11021键词虚拟实验系统 SimulinkVisual C+动态仿真毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleThe virtual experiment platform’s development of Electric Machinery and Electric Drives 1.3 本文主要工作 2-范文最新推荐-3 / 182 电机拖动实验平台搭建的理论和软件支持 22.1Matlab/Simulink 模块的构成与使用 22.2Visual C+编辑软件
4、的基本介绍 52.3Visual C+ +与 Simulink 的对接原理 103 电机拖动平台 Simulink 部分的模型搭建 113.1 变压器空载运行 simulink 仿真模型的主要模块构成 123.2 变压器空载运行 simulink 仿真模型的建立 123.3 仿真图各模块的参数设置 133.4 变压器空载运行模型仿真设置及波形分析 144 电机拖动平台 Visual C+部分的搭建及与Simulink 部分的对接 154.1Visual C+开发环境设置 154.2 建立电机拖动实验平台文档应用程序 164.3 设置电机拖动的仿真菜单 174.4 建立电机拖动仿真平台的子对话框
5、 194.5 控制子对话框程序设计 245 仿真实例（异步负载运行）25结论 28致谢 30参 考 文 献 31附录 A 变压器短路运行接线图和波形图 32附录 B 同步电机短路运行接线图和波形图 34-范文最新推荐-5 / 18附录 C 同步电机空载运行接线图和波形图 36附录 D 同步电机运行外特性仿真接线图和波形图38附录 E 直流电动机负载运行接线图和波形图 40附录 FC+程序 421 绪论11 研究背景 12 虚拟实验平台的研究现状及其发展趋势1.2.1 虚拟实验平台在国内的普及情况与现状MATLAB 是目前国际上公认的最优秀的数值计算及仿真软件,在国外“电机学&rdq
6、uo;及相关课程的教学与实验中已经得到了广泛应用。然而,在国内,此平台主要应用在电机系统科研中,在全面普及此类软件并将其运用于“电机学”教学和实验方面仍显不足,尤其是高校面向实践的教学。1.2.2 虚拟实验平台的优势与发展趋势实验是这门课程的重要组成部分，但是学校实验室的条件毕竟是有限的，同时，实验也会受到学时的限制而影响实际的效果。在仿真的基础上开发了虚拟实验，不足的实验通过虚拟仿真来补充，且仿真不受空间、时间和物质条件的限制，学生可以在课外自行上机。一旦掌握了仿真的方法，当实验学生有一些想法和创造的灵感时，便马上可以通过仿真来验证，这对培养学生的创新能力无疑是很有意
7、义的，并且可充分调动学生学习的积极性。13 本文主要工作针对单纯用高级语言编程完成仿真平台设计，编程复杂，开发周期长，而仅仅利用 Matlab/simulink 环境-范文最新推荐-7 / 18构建仿真平台，其界面功能有很大局限性的问题，本文提出将 Visual C+程序与 Matlab/simulink 环境一起构成“电机拖动实验平台”。该实验平台通过 Visual C+进行编程，将软件界面与 Simulink 仿真模型有机糅合在一起，通过平台操作界面对Simulink 仿真模型进行间接控制，对同步、异步等多种典型的电机设备进行仿真。在基本平台搭建完成的基础上，尽可能
8、添加新的仿真模型扩充仿真内容，也可通过设置或修改参数观察参数变化对仿真结果的影响，以求达到动态仿真效果，为研究各种原理不同的电机设备的工作特性提供有力支持。本实验平台力求为电力电子系统的设计与实现提供了新的思路和方法，有效缩短系统开发周期。 图 2.1 电力系统模型库图 2.2 其他电气模型子库集2.1.3Simulink 简单模型的建立在模型的构建中要实现模块的建立与连接，可以通过信号线实现，信号线用一段带有箭头连线表示。通过 SIMULINK 自动连接可以实现模块间的连接，也可以通过手动实现从模块到模块的连接或者从信号线到模块的连接。信号线带有箭头的一端连在目标模块的输入端口，另一端连在输
9、出模块的输出端口上。以器件的连接为基础，模型的建立主要有以下几个步骤：（1）创建新的模型窗口，命名等；（2）将功能模块由模块库窗口复制到模型窗口。即从所需的元件库中拖动到平台界面即可；（3）对模块进行连接，从而构成需要的系统模型；（4）对连接好的线路，根据所需或实验要求设置参数，用鼠标双击器件或者右击选择属性都可对参数进行设置。22Visual C+ 编辑软件的基本介绍-范文最新推荐-9 / 182.2.1Visual C+简介Microsoft Visual C+是 Microsoft 公司推出的开发Win32 环境程序，面向对象的可视化集成编程系统。它不但具有程序框架自动生成、灵活方便的类
10、管理、代码编写 和界面设计集成交互操作、可开发多种程序等优点，而且通过简单的设置就可使其生成的程序框架支持数据库接口、OLE2 ，WinSock 网络、3D 控制界 面。它以拥有“语法高亮”，IntelliSense（自动编译功能）以及高级除错功能而著称。比如，它允许用户进行远程调试，单步执行等。还有允许用户在调试期间重新编译被修改的代码，而不必重新启动正在调试的程序。其编译及建置系统以预编译头文件、最小重建功能及累加连结著称。这些特征明显缩短程式编辑、编译及连接的时间花费，在大型软件计划上尤其显著。 2.2.4Visual C+的对话框和控件Windows 应用程序虽
11、然有菜单和工具栏等界面，通过它们用户可以进行人机交互，但是它们的输入输出信号的功能是有限的，而对话框是 windows 应用程序中比较常用的一种资源，它不仅可以输出显示各种信息，同时它还能够接收用户的输入信息。然而要想实现通过对话框进行信息输入输出，还需要在对话框上放置必需的控件，而 windows 应用程序中有很多标准控件，主要有静态控件、按钮控件、滚动条控件、编辑框控件、列表框控件等。静态控件是用来显示一个文本或图形信息的控件，包括静态文本控件、图片控件，静态控件一般不是给用户输入信息作用，而是程序员在程序开发的时候设定的。静态文本控件用来显示一般不需要变化的文本，图片控件用来显示边框、矩
12、形、图标或位图等图形，静态文本控件和图片控件的 MFC 类是由 Cstatic 类管理的。按钮控件也包括按键按钮、单选按钮、复选框和组框等多种控件，这些按钮控件的 MFC 类都是-范文最新推荐-11 / 18CButton 类。按键按钮在按下时就会立即产生动作或执行命令，按钮上既可显示文本，也可以显示位图。单选按钮一个圆圈和文本标题组成，当它被选中时，圆圈中就会显示一个黑点，单选控件一般都是多个控件一起出现，各控件之间具有互斥的性质，即一组控件中只有一个控件能够被选中。复选框是由一个空心的方框和文本组成，而且都是多个一组使用的，当被选中时，该复选框前面的空心的方框中就会显示一个11 或者 X
13、标记，而且可以同时选中一组复选框的一个或多个控件，当复选框呈现出灰色时，表明该项是无效的或无意义的，不能被选中。组框则通常用来显示一个文本标题和一个矩形边框，一般用来作为一组控件周围的虚拟边界，并将一组控件组织在一起。 即所谓 Matlab 引擎(engine)，是指一组 Matlab 提供的接口函数，支持 CC+，Fortran 等语言，通过这些接口函数，用户可在其他编程环境中实现对 Matlab的控制。支持的主要功能有：打开关闭一个 Matlab对话；向 Matlab 环境发送命令字符串；从 Matlab 环境中读取数据；向 Matlab 环境中写入数据。与其他各种接口相比，Matlab
14、引擎所提供的功能支持是比较全面的。通过引擎方式，应用程序会打开一个新的 Matlab 进程，可以控制它完成任何计算和绘图操作。对所有的数据结构提供 100的支持。同时，引擎方式打开的 Matlab 进程会在任务栏显示自己的图标，打开该窗口，可以观察主程序通过 engine 方式控制 Matlab 运行的流程，并可在其中输入任何Madab 命令。2.3.2Matlab 引擎函数Matlab 引擎函数库是 Matlab 提供引擎方式接口的一系列程序的集合，允许用户用自己的 C/C+语言或 Fortran 语言应用程序中对 Matlab 进行调用，将Matlab 作为一个计算引擎使用，使其在后台运行，完成复杂的矩阵计算，简化
