运控仿真试验

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1、运控仿真试验双闭环直流调速系统综合——MatlabSimulink仿真实践I、实验目的a.熟悉双闭环系统调解的过程分析和参数计算b.通过仿真实验做到深入理解理论分析和实验的关系II、实验参数计算已知：某双闭环直流调速系统采用晶闸管三相桥式全控整流电路供电，基本参数：直流电动机：，电枢电阻，允许过载倍数晶闸管装置：，放大系数电枢回路总电阻；电枢回路总电感电动机轴上的总飞轮惯量；电流反馈系数；转速反馈系数：滤波时间常数：目标需求：设计控制器的参数，设计指标：1.稳态指标：转速无静差；2.动态指标：电流超调量；空载起动到额定转速的转速超

2、调量3.负载性质：验证手段：用MATLAB及Simulink仿真以下内容：1.系统在额定状态下正常运行（）时，转速反馈线突然断线情况下系统的运行状态。2.在某一转速n下，，电流反馈突然断线情况下系统的运行状态。具体参数分析：(一)整体参数计算电枢回路时间常数：；电流环时间常数：；电动势转速比：；转矩电流比：；阶越输入信号的常数：；电机的负载参数：(一)转速环ASR模型及参数设计ASR采用PI调节器，其传递函数为：此时速度环的开环传递函数为：设计的ASR调解器图如下：ASR的超前时间常数为：开环放大系数为：转速环的比例放大系数为:电

3、流环传递函数等效条件：，满足等效条件ASR参数应该为：=，，此时的超调量为：，其中=0.975，==PI调解器限幅值：；但为了使PI调解器对输出量有比较强的限制作用，可暂时设定=100，待仿真时再修改。(一)电流环ACR模型及参数设计，调节器设计如下：电流环时间常数：；晶闸管整流装置：；选取，此时有；开环增益：；忽略反电势对电流环影响的条件：=；电流调节器：=，其中，同样为了使PI调解器对输出量有比较强的限制作用，给一个较大的值，=20电机中电压的最大值为：，则电流的限幅值为，取时，输出不会饱和。I、实验电路框图其中，ASR为：A

4、CR为；采用专门的模块设计成为书本上的避免代数环的结构。II、仿真试验结果实验环境：Matlab7.01不过我不得不遗憾地说，我除了计算这些参数外，在用Simulink环节实验，怎么也得不到合适的结果；看下错误纪录：1、仿真出现，SimulationParameters设置错误；修改Type：Fixed-step，和相应的环节为Continuous，就可以了2、出现RTW与你的仿真模块中存在非RTW环节，无法运行实时系统不统一，可能是某一个环节的时间突变设置不合理，最后把断开转速反馈的线路中STEP修改了阶跃时间；3、运行错误中还

5、说Derivativeinput1of'ascr/ACR/TransferFcn3'attime6.750000000000001isInforNaN.Stoppingsimulation.Theremaybeasingularityinthesolution.Ifnot,tryreducingthestepsize(eitherbyreducingthefixedstepsizeorbytighteningtheerrortolerances).即因为反馈系数设置Gain=100，初始设置太大，导致了在6.75s时候，出现无穷值

6、：于是修改了很多参数，最后把Gain改小了，改成20左右，就没有了此问题，如下：ACR和ASR几乎环节一样，只是中间的模块参数有所差异/4、其他参数按照正常计算的结果来设置，但是仍然显示不正确，也和一些同学讨论过，但是，毕竟大家都不太熟悉异常以外的太多，我的实验结果便被认为是异常；我也无能为力，很短时间把异常消除了，现在列下所有现象如下：1、ACR/ASR输出加入了限幅环节的ASR和ACR输出基本正常/如图左2，滤波电流输出但是ACR后面接了滤波环节之后，输出就出现了以上情况，很久才响应，总共10s，在最后时间线性增长，最高到5.

7、32左右的电流值/3、更加诡异的是转速输出：本来我们在电力控制实验室做实验也知道，转速一般都在1400左右，可是我的输出就是各位数字为上限了，让我很是郁闷，不管怎么调解都是这样子的；于是我以为如果直接，在电路中利用了Step环节在第5s断开反馈线的问题，就把如下的反馈线设置环节设置成了直接反馈，但是结果还是如上！4、我知道正确的仿真结果是什么样子的，如转速是上升后，有一个比较小的超调量后趋于稳定，电流的则是有一个阶跃上升后稳定一段时间，以最终的值（较小）显示，断开后则会剧烈震荡，或者线性上升不受控制……在此只能反应实验的真实结果，

8、没有达到预期的效果，也许要在课下再去按照自己的trap去分析，以期跳出来。I、个人小结1、这次是自己一个人做的仿真实验，因为陷入了困境，也没办法再去找一个人搭档了，还不如把我自己出现的问题反映出来，也许以后是一个警醒，我发觉虽然Matlab的Sim