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《双闭环直流电机调速系统的simulink仿真实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、HefeiUniversity题目：双闭环直流调速系统的建模与仿真实验研究姓名：吴红(0905075014)指导老师：李秀娟班级：09自动化（1）班完成时间：2012-10-14双闭环直流调速系统的建模与仿真实验研究吴红090507501409自动化（1）班摘要：利用MATLAB下的SIMULINK软件和电力系统模块库(SimPowerSystems)进行系统仿真是十分简单和直观的，用户可以用图形化的方法直接建立起仿真系统的模型，并通过SIMULINK环境中的菜单直接启动系统的仿真过程，同时将结
2、果在示波器上显示出来。掌握了强大的SIMULINK工具后，会大大增强用户系统仿真的能力。关键词 ：matlab；simulink；双闭环；电机；调速ABSTRUCT：UsingsimlinksoftwareofMATLABandSimPowerSystems,itissimpleandmanifesttosimulatethesystem.Userscanbuildupsystemmodelbygraph,andrunsimulativeprogrambypressingthemenuofSim
3、ulinkenvironment,whoseresultwilldisplayonthemonitor.User’scapabilityofsimulationwillbefortifiedmuchwiththelearningofpowerfulSIMULINKtools.KEYWORD:matlab;simulink;Doubleclosedloop;electricmotor;speedregulation引言双闭环直流调速系统是目前直流调速系统中的主流设备，具有调速范围宽、平稳性好、稳速
4、精度高等优点，在理论和实践方面都是比较成熟的系统，在拖动领域中发挥着极其重要的作用。由于直流电机双闭环调速是各种电机调速系统的基础，直流电机双闭环调速系统的工程设计主要是设计两个调节器。调节器的设计一般包括两个方面:第一选择调节器的结构,以确保系统稳定,同时满足所需的稳态精度.第二选择调节器的参数,以满足动态性能指标。本文就直流电机调速进行了较系统的研究，从直流电机的基本特性到单闭环调速系统，然后进行双闭环直流电机设计方法研究，最后用实际系统进行工程设计，并采用Matlab/Sim-ulink进
5、行仿真。1.基本原理和系统建模为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,在系统中设置了两个调节器,分别调节转速和电流,二者之间实行串联连接.把转速调节器ASR的输出当作电流调节器ACR的输入,再用电流调节器的输出去控制晶闸管整流器的触发装置GT,TA为电流传感器,TG为测速发电机.从闭环结构上看,电流调节环在里面,叫做内环,转速调节环在外边叫做外环,这样就形了转速、电流双闭环调速系统。如图所示：转速环电流环图1直流电机双闭环调速系统的动态结构图2.系统设计调速系统的基本数据如下:晶闸管三相桥式全控
6、整流电路供电的双闭环直流调速系统,系统参数：直流电动机：，允许过载倍数；晶闸管装置：；电枢回路总电阻：；时间常数：，；反馈系数：，；反馈滤波时间常数：，。2.1电流调节器的设计2.1.1计算时间常数经查表,三相桥式电路的平均失控时间Ts=0.0017s,电流环小时间常数TΣi=Ts+Toi=0.0067s,电枢回路的电磁时间常数Tl=0.018s。2.1.2确定电流调节器结构和参数根据性能指标要求σi≤5%,保证稳态无误差。把电流环校正成典型I型系统,其传递函数为:WACR(s)=Ki(τis+
7、1)/τis式中Ki,τi分别为电流调节器的比例放大系数和领先时间常数.其中τi=T1=0.018s,为满足的要求,应取K1TΣi=0.5因此:K1=0.5/TΣi=74.63s-1,于是可以求得ACR的比例放大系数Ki=K1τiR/βKs=0.29故电流调节器的传递函数WACR(s)=0.29(0.018s+1)/0.018s经过校验,满足晶闸管整流装置传递函数近似条件,也满足电流环小时间常数近似处理条件,设计后电流环可以达到的动态指标σi=4.3%≤5%满足设计要求。2.2速度调节器的设计2
8、.2.1计算时间常数电流环等效时间常数:2TΣi=0.0134s,转速环小时间常数:TΣn=2TΣi+Ton=0.0318s2.2.2确定转速调节器结构和参数在转速调节器设计时,可以把已经设计好的电流环作为转速环的控制对象.为了实现转速无静差,提高系统动态抗扰性能,转速调节器必须含有积分环节,又考虑到动态要求,因此把转速环设计成典型II型系统,其传递函数为:WASR(s)=Kn(τns+1)/τns式中Kn,τn分别为转速调节器的比例放大系数和领先时间常数.取中频宽h=5,则ASR的领先时间常数
