[信息与通信]直流调速系统仿真

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1、直流调速系统仿真目录一.直流调速系统仿真1•开环直流调速系统的仿真2.单闭环有静差转速负反馈调速系统的建模与仿真3.单闭环无静差转速负反馈调速系统的建模与仿真4.单闭环电流截止转速负反馈调速系统的建模与仿真5.单闭环电压负反馈调速系统的建模与仿真6•单闭环电压负反馈和带电流正反馈调速系统的建模与仿真7.单闭环转速负反馈调速系统定量仿真8.双闭环直流调速系统定量仿真9.PWM直流调速系统仿真二.双闭环直流调速系统1双闭环直流调速系统的工作原理1.1双闭环直流调速系统的介绍1.2双闭环直流调速系统的组成1.3双闭环直流调速系统的稳态结构图和静

2、特性1.4双闭环直流调速系统的数学模型2系统设计方法及步骤2.1系统设计的一般原则2.2电流环设计2.2.1确定时间常数2.2.2选择电流调节器结构2.2.3选择电流调节器参数2.2.4校验近似条件2.3转速环设计2.3.1确定时间常数2.3.2选择转速调节器结构2.3.3选择转速调节器参数2.3.4校验近似条件一.Simulink环境中的系统模型、仿真结果及分析3.1Matlab和Simulink简介3.2Matlab建模与仿真3.3电流环的MATLAB计算及仿真3.3.1电流环校止前后给定阶跃响的MATLAB计算及仿真3.3.2绘制单

3、位阶跃扰动响应曲线并计算其性能指标3.3.3单位冲激信号扰动的响应曲线3.3.4电流环频域分析的MATLAB计算及仿真3.4转速环的MATLAB计算及仿真3.4.1转速环校正前后给定阶跃响应的MATLAB计算及仿真3.4.2绘制单位阶跃信号扰动响应曲线并计算其性能指标3.4.3单位冲激信号扰动的响应曲线3.4.4转速环频域分析的MATLAB计算及仿真4V-M双闭环直流不可逆调速系统的电气原理总图摘要直流调速系统有多种调速方法，各种方法各有优缺点。就性能而言，闭环性能优于开环，双闭环性能优于单闭环，然而对于实际系统，还要考虑系统的成本和复杂

4、性，因此各种方法都有一定的适应场合。本次实习报告充分地分析了各种调速方法的性能，通过仿真的方法，能够充分分析不同调速方法在不同给定，不同干扰，系统的输出变化，从而把握不同调速方法的优缺点和适用场合。本次实习充分利用Matlab中的Simulink环境下的系统模型仿真功能，还利用了Matlab进行了频域分析等。一.直流调速系统的仿真1开环直流调速系统的仿真开环直流调速系统，既无反馈控制的直流调速系统，调节控制电压就可以改变电动机转速。1.如图所示为开环直流调速系统的仿真模型图中step为负载在2秒时负载由50变成1002•仿真结果:从仿真结

5、果看，转速很快上升，当在2秒负载由50变成100时，由一.直流调速系统的仿真1开环直流调速系统的仿真开环直流调速系统，既无反馈控制的直流调速系统，调节控制电压就可以改变电动机转速。1.如图所示为开环直流调速系统的仿真模型图中step为负载在2秒时负载由50变成1002•仿真结果:从仿真结果看，转速很快上升，当在2秒负载由50变成100时，由于开环无法起调节作用，转速下降。2单闭环有静差转速负反馈调速系统的建模与仿真1.如图所示为单闭环有静差转速负反馈仿真模型从仿真结果看，转速很快达到稳态，当在2秒负载由50变成100时,市于比例起调节作用

6、，系统快速调节，使转速快速上升到稳态值。3单闭环无静差转速负反馈调速系统的建模与仿真1.如图所示为单闭环无静差转速负反馈仿真模型2・仿真结果:从仿真结果看，当在2秒负载由50变成100时，转速下降，由于PI调节器起调节作用，使转速上升到稳态值，但调节速度比比例调节器慢。4单闭环电流截止转速负反馈调速系统的建模与仿1.如图所示为单闭环电流截止转速负反馈仿真模型2•仿真结果从仿真结果看，电枢电流始终小于120A（由于电流比较器设定值为120A）,由于限制了启动电流，所以单闭环转速负反馈相比较可以看出，电动机到达稳态的时间变长了。5单闭环电压负

7、反馈调速系统的建模与仿真由于单闭环转速负反馈，在实际应用中其安装与维护都比较麻烦，所以采用电压负反馈。2•仿真结果从仿真结果看，其转速很快达到稳态，但电流在稳态后有脉动。6单闭环电压负反馈和带电流正反馈调速系统的建模与仿真虽然在实际中，单闭环电压负反馈较方便，但这种系统只能维持电动机端电压恒定，而不能抑制电动机电枢电阻压降引起的静态速降，所以加电流正反馈。1.如图所示为单闭环电压负反馈和带电流正反馈仿真模型2•仿真结果从仿真结果看，其稳态转速比电压反馈高，所以其可以减少稳态速降。7单闭环转速负反馈调速系统定量仿真1.如图所示为单闭环转速负

8、反馈仿真模型主要参数设置：如图PI调节器：kp=2,ki二3；电动机参数如图：其励磁电压Uf二240伏,励磁电阻Rf二120欧姆。吕BlockParameters:DCMachine2•仿真结