今天給大家介紹如何用MATLAB繪制電機(jī)效率MAP圖。所謂效率MAP圖，就是電機(jī)（和控制器）在給定轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩下的效率分布。電機(jī)（和控制器）的效率是電機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩的二元函數(shù)，在三維坐標(biāo)中是一個(gè)曲面。

今天給大家介紹如何用MATLAB繪制電機(jī)效率MAP圖。所謂效率MAP圖，就是電機(jī)（和控制器）在給定轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩下的效率分布。電機(jī)（和控制器）的效率是電機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩的二元函數(shù)，在三維坐標(biāo)中是一個(gè)曲面。當(dāng)我們用不同值的效率平面（平行于T-n平面的平面）去“切”這個(gè)曲面，并將切線投影到T-n平面上，即是電機(jī)的效率MAP圖。這與地理上的等高線圖非常相像，所以我們用contour函數(shù)來(lái)繪制電機(jī)效率MAP圖。

1. 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

以一臺(tái)2kW無(wú)刷直流電機(jī)為例，效率試驗(yàn)和加載試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)如下圖，為常見(jiàn)的xls格式（即Excel表格），加載試驗(yàn)的數(shù)據(jù)主要用于繪制電機(jī)的機(jī)械特性。

2. 數(shù)據(jù)導(dǎo)入

將試驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入MATLAB，并生成轉(zhuǎn)速向量、轉(zhuǎn)矩向量和效率向量。注意，三個(gè)向量的長(zhǎng)度必須一致。這里我們用到xlsread函數(shù)。

3. 設(shè)置效率曲線數(shù)值向量

value_eff向量用于設(shè)置效率MAP圖中各曲線的標(biāo)定數(shù)值，作為contour函數(shù)的調(diào)用參數(shù)。向量值和長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際電機(jī)設(shè)置，向量維數(shù)越高，MAP曲線越密。

4. 擬合機(jī)械特性曲線

polyfit函數(shù)用于擬合轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。直流無(wú)刷電機(jī)的機(jī)械特性是一條直線，所以維數(shù)設(shè)為“1”，具體用法參見(jiàn)MATLAB的Help文檔。輸入該指令后按“Enter”鍵，得到兩個(gè)參數(shù)-0.0782和90.1554，即可得到電機(jī)的機(jī)械特性函數(shù)Tor-0.0782*spd 90.1554。

5. 編寫(xiě)機(jī)械特性函數(shù)

新建一個(gè)M文件，建立機(jī)械特性函數(shù)并保存在MATLAB的文檔路徑中，一般為“C:Users用戶名DocumentsMATLAB”。這時(shí)，MATLAB的Current Directory中就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的M文件“T”，供MATLAB調(diào)用。

6. 繪制機(jī)械特性曲線

根據(jù)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，設(shè)置擬合的機(jī)械特性曲線的范圍。使用plot函數(shù)繪制低轉(zhuǎn)速機(jī)械特性、高轉(zhuǎn)速機(jī)械特性和試驗(yàn)機(jī)械特性，得到機(jī)械特性曲線。

7. 繪制效率MAP

使用contour函數(shù)繪制效率MAP圖，并標(biāo)定效率數(shù)值。

8. 標(biāo)定效率數(shù)值

使用clabel函數(shù)標(biāo)定效率數(shù)值。

9. 設(shè)定坐標(biāo)、標(biāo)題等

可以使用相關(guān)指令或在figure的insert菜單中直接設(shè)置坐標(biāo)、標(biāo)題等。

10. 其他

電機(jī)效率MAP圖通常只要求機(jī)械特性以下的部分，這個(gè)可以截圖到各種圖片處理軟件進(jìn)行處理，最后得出的電機(jī)效率MAP圖見(jiàn)下圖。