直流调速系统的matlab仿真

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1、直流调速系统的MATLAB仿真一、开环直流速系统的仿真开环直流调速系统的电气原理如图1所示。直流电动机的电枢由三相晶闸管整流电路经平波电抗器供电，通过改变触发器移相控制信号调节晶闸管的控制角，从而改变整流器的输出电压，实现直流电动机的调速。该系统的仿真模型如图2所示。图1开环直流调速系统电气原理图图2直流开环调速系统的仿真模型为了减小整流器谐波对同步信号的影响，宜设三相交流电源电感，直流电动机励磁由直流电源直接供电。触发器（6-Pulse）的控制角（alpha_deg）由移相控制信号决定，移相特性的数学表达式为16在本模型中取，，所以。在直流电动机的负载转矩输入

2、端用Step模块设定加载时刻和加载转矩。仿真算例1已知一台四极直流电动机额定参数为，，，，。励磁电压，励磁电流。采用三相桥式整流电路，设整流器内阻。平波电抗器。仿真该晶闸管-直流电动机开环调速系统，观察电动机在全压起动和起动后加额定负载时的电机转速、电磁转矩、电枢电流及电枢电压的变化情况。仿真步骤：1）绘制系统的仿真模型（图2）。2）设置模块参数（表1）①供电电源电压②电动机参数励磁电阻：励磁电感在恒定磁场控制时可取“0”。电枢电阻：电枢电感由下式估算：电枢绕组和励磁绕组间的互感：16电机转动惯量③额定负载转矩表1开环直流调速系统主要模型参数模块参数名参数三相电

3、源（Three-PhaseSource）Phase-to-pahsermsvoltage/V130*sqrt(3)PhaseangleofphaseA/degrees0Frequency/Hz50InternalconnectionYgSourceresistance/Ω0.001Sourceinductance/H0直流电动机（DCMachine）电枢电阻0.20电枢电感0.0021励磁电阻146.7励磁电感0电枢绕组与励磁绕组间互感0.84转动惯量0.57平波电抗器（Inductance）电感0.023）设置仿真参数：仿真算法odel5s，仿真时间5.0s，

4、直流电动机空载起动，起动2.5s后加额定负载。4）进行仿真并观察、分析结果（图3）。（可以用语句plot(tout,yout)进行示波器的曲线处理。）1616图3开环直流调速系统的仿真结果二、转速闭环直流调速系统的仿真带转速负反馈的有静差直流调速系统的电气原理如图4所示，系统由转速给定环节、转速调节器ASR（放大器16）、移相触发器GT、晶闸管整流器UCR和直流电动机M和测速发电机TG等组成。图4转速闭环直流调速系统电气原理图图5转速闭环直流调速系统的仿真模型转速负反馈有静差直流调速系统的仿真模型如图5所示，模型在图2开环调速系统的基础上，增加了转速给定，转速反

5、馈n-feed、放大器Gain和反映放大器输出限幅的饱和特性模块Saturation，饱和限幅模块的输出是移相触发器的控制电压，转速反馈直接取自电动机的转速输出，没有另加测速发电机，取转速反馈系数。仿真算例2在算例1的基础上观察转速负反馈系统在不同放大器放大倍数时对转速变化的影响。仿真步骤：1）绘制系统的仿真模型（图5）。162）设置模块参数（表2）。3）设置仿真参数：仿真算法odel5s，仿真时间1.5s，直流电动机空载起动，起动0.5s后加额定负载。4）进行仿真并观察、分析结果（图6）：（用语句plot(tout1,yout1,tout2,yout2,tou

6、t3,yout3)进行示波器的曲线处理。）表2转速闭环直流调速系统主要模型参数模块参数名参数三相电源（Three-PhaseSource）同表1直流电动机（DCMachine）同表1平波电抗器（Inductance）电感0.02转速反馈系数（n-feed）0.00667放大器（Gain）10（可调整）饱和限幅（Saturation）Upperlimit10Lowerlimit-1016图6转速闭环直流调速系统的仿真结果三、转速电流双闭环直流调速系统的仿真转速电流双闭环直流调速系统的电气原理如图7所示，由于晶闸管整流器不能通过反向电流，因此不能产生反向制动转矩而使

7、电动机快速制动。图7转速电流双闭环直流调速系统的电气原理图双闭环直流调速系统的仿真可以依据系统的动态结构图（图8a）进行，也可以用SIMULINK的PowerSystem模块来组建。两种仿真的不同在于主电路，前者晶闸管和电动机用传递函数来表示，后者晶闸管和电动机使用PowerSystem模块，而控制部分则是相同的。下面对这两种方法分别进行介绍。1.基于动态结构图的双闭环直流调速系统仿真16双闭环直流调速系统的实际动态结构图如图8b所示，它与图8a的不同之处在于增加了滤波环节，包括电流滤波、转速滤波和两个给定信号的滤波环节。这是因为电流检测信号中常含有交流分量，为

8、了不使它影响到调节器的输