电力拖动实验.doc

姓名：胡海璐 学号：030840615指导老师：耿东山 试验成绩： 转速负反馈控制直流调速MATLAB系统仿真一 仿真原理：转速单闭环实验是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号，经“速度变换”后接到“速度调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较经放大后，得到移相控制电压UCt，用作控制整流桥的“触发电路”，触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变“三相全控整流”的输出电压，这就构成了速度负反馈闭环系统。电机的转速随给定电压变化，电机最高转速由速度调节器的输出限幅所决定，在图（1）系统构建中，速度调节器当Gain为零时Gain1为参数（可调）不为零时为比例调节；速度调节器当Gain1为零时Gain为参数（可调）不为零时为比例调节；速度调节器当Gain1不为零的参数（可调）和Gain为不为零参数（可调）时为比例积分调节。实验通过调节Gain和Gain1参数从而调节系统的转速。二 实验目的：1掌握比例积分控制的直流调速系统的原理。2熟悉MATLAB中的Simulink工具并能建立调速系统模型并进行简单的分析和系统调试。3利用Simulink工具分析比例控制。比例控制。比例积分控制他们之间的差别。三 实验步骤及内容1转速反馈闭环调速系统各个环节的参数：直流电机：额定电压：,额定电流： 额定转速： 电动机的电动势系数：晶闸管整流装置的参数：装置的放大系数数： 滞后系数：电枢回路总电阻：R=1.0 ，电枢回路电磁常数，电力拖动系统机电时间常数 =0.075s 。转速反馈系数=0.01V.min/r对应的额定转速的给定电压2系统的建模和仿真参数在SIMULINK中的设置（1） 系统构建3其参数设置通过 参数设置 三个从模型左到右分别为sum.sum1.sum2 （Gain中参数0.56为参考参数；Gain1中参数11.43为参考参数） 原理图局部（PI调节器）四 仿真记录与分析1当为比例环节时：比例放大系数参数表Gain1.00 10.00 30.00仿真结果：转速仿真结果： 电流仿真结果： 从仿真结果可以看出在一定范围内稳定：当比例放大系数Gain不断增大时峰值电流越来越大。当Gain为1.00时280A左右；当Gain为10.00时为1600A左右；电流太大对电动机影响很大。所以Gain不能太大。而上升时间减少对系统有一定好处。对转速影响：减少上升时间。从结果可以看出到当Gain为1.00时转速稳定在700r/min而当Gain为10.00时转速稳定在1000r/min。所以系统对于阶跃信号存在稳态误差。由理论分析（劳斯判据）得到当0 Gain21.54时系统稳定而实验Gain=30时已经不稳定结果符合理论依据。2当为积分环节时积分参数Gain1表：Gain15.00 15.00 30.00仿真结果：转速仿真结果： 电流仿真结果： 从仿真结果可以看出当Gain1在一定范围内，增大过程中系统电机转速和电流的调节时间延长，超调量和峰值时间都增大。最终转速都稳定在额定转速电流为0A。所以当为积分调节时系统对于阶跃信号无稳态误差。从理论分析（劳斯判据）当0 Gain123.56时系统稳定所以Gain1=30.00时仿真结果系统不稳定符合理论依据。3当为比例积分环节时由比例环节仿真和积分环节仿真知为了使转速能很快达到额定转速并且稳定比例系数不能太低。积分环节系数不能太低取适当值。实验给出的（参考）参数值为Gain=0.56、Gain1=11.43。根据上面两个仿真适当