2、养了学生理论分析和工程设计的能力,为电力拖动自动控制系统课程的教学提供了一种新的思路和方法-关键词!电力拖动自动控制系统L双闭环直流调速系统LHICJIKL仿真中图分类号!CH$"&-M文献标识码!I文章编号!&2)"%)&))("##$+#"%##N2%#’&引言电力拖动自动控制系统是电气工程和自动化专业中一门重要的专业课-课程具有知识综合性强、覆盖面广,理论和实践联系密切,工程实用性强等特点,是理论与实践并重的课程-在教学过程中,不仅要求学生能够理解和掌握相应理论知识和工程设计方法,而且要具有一定的实践能力-由于学生多,实验条件有限等客观条件制约,仅仅通过有限的几次实验来理
3、解课程内容、验证理论设计方法的有效性是不现实的L在直流调速控制系统教学过程中,引入目前国际上较为流行的仿真软件HICJIK做为辅助教学工具,可以设计出界面生动、形象、直观的直流调速控制系统,不仅可以使教学更加形象直观,而且通过仿真来设计系统、选择系统参数更为科学和准确,是现代工程设计的发展趋势O&P-教学实践表明,不仅巩固了学生对课程知识点的理解,而且使学生掌握了一种工程设计和应用的重要手段和工具-学生表现出浓厚的兴趣和积极性,也取得了较好教学效果-在直流调速中以双闭环直流调速系统为主,目前的仿真研究主要建立在动态结构图的基础上O",’P,在建模时做了大量的近似处理,这会导致仿
4、真模型与实际系统不相符,造成理论设计与工程实际结果不一致-为了使理论设计更接近工程实际,必须建立与实际系统相符合的仿真模型-本文利用HICJIK环境下的电力系统模块库,建立更贴近工程实际的双闭环直流调速系统的仿真模型,并通过仿真研究验证理论设计的有效性,为理论设计成果应用于工程实际提供更科学的依据-"基于动态结构模型仿真及结果分析根据双闭环直流调速系统动态数学模型,在HICJIK环境下建立其仿真模型,如图&所示-图&双闭环直流调速系统动态结构仿真模型O&P收稿日期!"##$%#"%&’基金项目!安徽工程科技学院校级精品课程资助作者简介!孙新柱(&$)*%+,男,安徽无为人,硕士
5、,讲师,主要从事交直流调速系统的理论教学和研究-第!期孙新柱等："#$%#&仿真软件在直流调速系统教学中的应用’(设计的基本参数如下)*+,晶闸管三相桥式电路供电-直流电动机数据为,!".!!/0、#".123#、$".14//56789、%&./:12!0·78965-允许过载倍数!.1:4;晶闸管装置的放大系数’(.*/;电枢回路总电阻)./:4!;时间常数,*(./:/2<-*+./:1’<;电流反馈系数"./:/*=06#>#?@的输出限幅值为1/0A-转速反馈系数#./:/3(0·78965>#B@的输出限幅值为1/0A;取电流滤波时间常数*,-./://!<-转速滤
6、波时间常数*,$./:/1<:设计要求为,>1A稳态指标,无静差;>!A动态指标,电流超调量$-C’4C;空载起动到额定转速时转速超调量$$C’1/C:根据设计要求-电流环按典型"型系统设计-转速环按照典型#型系统设计-电流调节器#?@和转速调节器#B@都选用DE型-其传递函数分别为,1:/2*(F2*:*(11:=’(F12(:(/./%)>(A../0)>(A.((图!基于动态结构模型的仿真曲线直流电动机给定转速为额定转速时-空载起动-并在/:3<时突加16!额定负载:运行仿真模型-得到转速和电流的响应曲线-如图!所示:由图!可以看出-电动机起动经历了电流上升、恒流升速和转
7、速调整2个阶段;电流超调量$-C.2:3(C’4C-转速超调量$$C.(:2*C’1/C-满足设计要求:在/:3<时突加16!额定负载后-电动机转速下降电流上升-经过/:!<左右时间的调节-转速恢复到给定值:值得注意的是-在起动过程中-当转速出现超调时-电流出现了过零变负的现象;而实际系统并非如此-因为实际的晶闸管直流装置不能通过反向电流:这一仿真结果与实际系统并不相符:2基于电气元件模块的仿真及结果分析采用"#$%#&中DGHI5BJ
