开环直流调速系统的建模与仿真.doc

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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）姓名齐国昀学号实验名称开环直流调速系统的建模与仿真实验日期2012-11-29一、实验目的1、掌握开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：开环直流调速系统的主电路主要由三相对称交流电压源、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。打开MATLAB软件，从左侧窗口中拉出主电路所需器件进行连线，参数设置如下：三相对称交流电压源（交流峰值电压取176.75、初相位0°，频率50H

2、Z，其它为默认值，B、C相与A相基本相同，除了初相位设置成互差120°外）、晶闸管整流桥（缓冲电阻Rs=50K、缓冲电容Cs为无穷大inf、内电阻Ron=0.001、内电抗Lon=0）、平波电抗器（阻抗R=0、电感L=5Ml/电容C为无穷大inf）、直流电动机（励磁电阻Rf=146.7、电感取0、电枢电阻Ra=1.5、电枢电感La=0.016、电枢绕组和励磁绕组互感Laf=0.76H、电机转动惯量J=0.57kg.m^2、额定负载转矩Tl=18N.m）；2、控制电路的建模和参数设置：开环直流调速系统的控制电路只是一个给定环节，可以从输入模块选取“Constant”模块，双

3、击该模块图标，打开参数设置对话框，将参数设置为20rad/s。实际调速时，转速给定信号是在一定范围内变化的。将主电路和控制电路的仿真模型按照开环直流调速系统电气原理图的连接关系进行模型连接，并用示波器观察三相交流电压源、触发脉冲信号、晶闸管整流桥的输出整流电压以及整流电压的平均值、直流电动机的转速n、电枢电流Ia、励磁电流If、电磁转矩Te等参数。3、系统的仿真参数设置：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）姓名齐国昀学号实验名称开环直流调速系统的建模与仿真实验日期2012-11-29在MATLAB的模型窗口打开“Simulat

4、ion”菜单，选中“Simulationparameters(仿真参数)”，弹出仿真参数设置对话框。将stoptime设置为5或6s，变步长模式的算法选择ode23s其它参数为默认值。三、仿真模型图如图1所示：图1：开环直流调速系统的仿真模型图第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）姓名齐国昀学号实验名称开环直流调速系统的建模与仿真实验日期2012-11-29四、仿真结果分析参数设置完成后，即可进行仿真。单击MATLAB模型菜单中的开始图标，系统即开始进行仿真，仿真结束后输出仿真结果。单击示波器1可观察各模块的仿真输出图形，如图2

5、所示：图2：三相电源信号、触发信号、整流器输出电压信号及其平均电压信号的仿真波形第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）姓名齐国昀学号实验名称开环直流调速系统的建模与仿真实验日期2012-11-29单击示波器2后，通过示波器2模块观察直流电动机的转速、电流、转矩等信号的仿真波形如图3所示：图3：直流电动机转速、电枢电流、励磁电流和电磁转矩的仿真波形第4页共4页指导教师签名