无静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真

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1、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实验名称无静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真实验日期2012-12-20一、实验目的1、掌握双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：PI控制的无静差闭环转速负反馈直流调速系统与有静差单闭环调速系统相比较，二者仅在控制电路中转速调节器ASR采用的控制器不同其余环节都是相同的。因此无静差单闭环

2、直流调速系统主电路的参数设置和建模与有静差单闭环直流调速系统相同，不再叙述。2、控制电路的建模和参数设置：比较有静差和无静差直流调速系统的仿真模型，在考虑限流环节的情况下，这两个仿真模型有着惊人的相似之处，而不同之处在于，在无静差直流调速系统的控制电路中，ASR采用PI调节器；有静差的控制电路，ASR采用P调节器。因此，二者的控制电路除了速度调节器ASR的建模不同外，其余环节的仿真模型和建模方法都是相同的，知识具体参数的设置有所不同。3、系统的仿真参数设置：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od

3、e23s，仿真开始时间为0，停止时间设为5s,其它仿真参数设置与单闭环有静差直流调速系统中的相同。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实验名称无静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真实验日期2012-12-20三、仿真模型图如图1所示：图1：PI控制无静差转速负反馈单闭环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实验名称无静差转速单闭环直流调速系统的建模

4、与仿真实验日期2012-12-20四、仿真结果分析当建模和仿真参数设置完成后，即可开始进行仿真。取额定转速电压Un*=150V，放大倍数Kp=15，积分时间常数t=30s，转速负反馈系数a=0.135时对应的电机转速、电枢电流、励磁电流波形可从示波器中观察到如图2所示：图2：直流电机转速、电枢电流、励磁电流的仿真波形第3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实验名称无静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真实验日期2012-12-20直流电机的电磁转

5、矩仿真波形，如图3所示：图3：励磁电流的仿真波形根据调速系统的仿真结果可以知道，在给定转速电压为150V，放大倍数Kp=15，积分时间常数t=30s，转速反馈系数a=0.135时，大约在1s以后，转速n基本上达到稳定；转速反馈电压Un值约为149.6V，系统基本上满足稳态关系Un=an,可以认为实现了转速无静差。另外从仿真模型看到，电流开始有一个突变，不过随着转速的增加，电流在逐渐减小，然后再经过PI调节器进行调节，电流基本上稳定，最后能够实现转速无静差。第4页共4页指导教师签名