有静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真

苏州市职业大学实验报告院系电子信息工程系班级10电气（4）姓名齐国昀学号107301427实验名称有静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真实验日期2012-12-6一、实验目的1、掌握有静差转速单闭环直流调速系统的组成和工作原理；2、掌握使用MATLAB的Simulink工具箱对其进行计算机仿真；3、检验仿真结果与理论分析的关系。二、实验步骤：1、主电路的建模和参数设置：有静差转速单闭环直流调速系统的主电路大部分与开环调速系统相同，同样由三相对称交流电压源、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。参数设置基本与开环相同，三相对称交流电压源（交流峰值电压取176.75、初相位0°，频率50HZ，其它为默认值，B、C相与A相基本相同，除了初相位设置成互差120°外）、晶闸管整流桥（缓冲电阻Rs=50K、缓冲电容Cs为无穷大inf、内电阻Ron=0.001、内电抗Lon=0）、平波电抗器（阻抗R=0、电感L=5Ml/电容C为无穷大inf）、直流电动机（励磁电阻Rf=146.7、电感取0、电枢电阻Ra=1.5、电枢电感La=0.016、电枢绕组和励磁绕组互感Laf=0.76H、电机转动惯量J=0.57kg.m^2、额定负载转矩Tl=18N.m）；2、控制电路的建模和参数设置：有静差转速单闭环直流调速系统的控制电路由给定信号、速度调节器、速度反馈等环节组成。仿真模型中根据需要，另增加了限幅值和自定义的函数模块Fcn。“给定信号”模块的建模和参数设置方法与开环调速系统相同，此处参数设置为10rad/s。有静差调速系统的速度调节器ASR采用比例调节器，放大倍数可以根据实际需要选择，通常通过仿真优化而得。当给定信号90-6*u后作为同步触发器的移相控制信号Uct。将主电路和控制电路的仿真模型按照单闭环转速负反馈调速系统电气原理图的连接关系进行模型连接。3、系统的仿真参数设置：第1页共4页指导教师签名苏州市职业大学实验报告院系电子信息工程系班级10电气（4）姓名齐国昀学号107301427实验名称有静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真实验日期2012-12-6系统仿真参数的设置方法与开环系统相同，仿真中所选择的算法为ode23s，仿真开始时间为0，停止时间为5s，其它仿真参数设置与开环系统中的相同。三、仿真模型图如图1所示：图1：有静差转速单闭环直流调速系统的仿真模型第2页共4页指导教师签名苏州市职业大学实验报告院系电子信息工程系班级10电气（4）姓名齐国昀学号107301427实验名称有静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真实验日期2012-12-6四、仿真结果分析参数设置完成后，即可进行仿真。在额定转速电压Un*=10V，转速反馈系数a=0.0068,放大倍数Kp=20时的对应的电机转速、电枢电流、电磁转矩波形可从示波器中观察到如图2所示：第3页共4页指导教师签名图2：直流电机转速、电枢电流、电磁转矩的仿真波形苏州市职业大学实验报告院系电子信息工程系班级10电气（4）姓名齐国昀学号107301427实验名称有静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真实验日期2012-12-6直流电机的励磁电流没有变化，如图3所示：与开环控制系统的仿真结果相比较，单闭环有静差直流调速系统的电动机转速曲线比开环控制系统有了较明显的改善，过度过程时间大为缩小。第4页共4页指导教师签名图3：励磁电流的仿真波形