直流电动机闭环调速实验

University of South China 电气传动技术 实验报告1 实验名称 直流电动机闭环调速实验 学院名称 电气工程学院 指导教师 班 级 电力 学 号 学生姓名 一 预习报告目的：1了解并掌握典型环节模拟电路构成方法。 2 熟悉各典型线性环节阶跃响应曲线。 3 了解参数变化对典型环节动态性能影响。内容 ：1比例积分控制的无静差直流调速系统的仿真模型 2电流环调速系统的仿真模型3转速环调速系统的仿真模型二 实验报告直流电动机：额定电压UN=220N,额定电流IdN=55A,额定转速nN=1000r/min,电动机电动势系数Ce=0.192Vmin/r。假定晶闸管整流装置输出电流可逆，装置的放大系数Ks=44,滞后的时间常数Ts=0.00167s。电枢回路总电阻R=1.0,电枢回路电磁时间常数Tl=0.00167s,电力拖动系统机电时间常数Tm=0.075s。转速反馈系数=0.01Vmin/r。对应额定转速时的给定电压U*=10V。双闭环调速系统中Ks=40,Ts=0.0017s，Tm=0.18s，Tl=0.03s，Toi=0.002s,Ton=0.01s,R=0,Ce=0.132Vmin/r，=0.00666Vmin/r,=0.05Vmin/r。一 比例积分控制的无静差直流调速系统中PI调节器的值为： KP=0.56，1/=11.34 无静差调速系统输出（Scope图像1） 输出波形比例部分（Scope1图像2）对比图1和图2可以发现，只应用比例控制的话，系统响应速度快，但是静差率大，而添加积分环节后，系统既保留了比例环节的快速响应性，又具有了积分环节的无静差调速特性，使调速系统稳定性相对更高，动态响应速度也快。当取=0.25，1/=3时，系统转的响应无超调，但调节时间很长。如图 无超调的仿真结果 3当=0.8，1/=15时，系统转速的响应的超调较大，但快速性较好。如图所示。 超调较大的仿真结果 4控制系统的各项动态跟随性能指标与参数KT有关。当系统的时间常数T一定时,随着开环增益K的增大，系统的快速性提高，而稳定性变差。若要求动态响应快，则把K取得大一点；若要求超调小，则把K取得小一点。二 1双闭环调速系统中电流环系统的pi调节器的传递函数微1.013+1.013/(0.03*s),KT=0.5，曲线为 双闭环调速系统中转速环系统中PI调节器的传递0.5067+16.89/s,KT=0.25。曲线为很快的得到电流环的阶跃响应的仿真结果，无超调，但上升时间长，2当KT=1.0，即传递函数为2.027+67.567/s,曲线为超调大，但上升时间短。三， 1双闭环调速系统中转速环系统中PI调节器的传递函数为11.7+134.48/s,负载电流为0A,曲线图如下可以看出，系统转速最终稳定运行于给定系统。2当负载电流设置为136A时，曲线如图为启动时间延长，退饱和超调量减少.3加入扰动。曲线如下，从转速调节器使转速n跟随给定电压变化，当偏差电压为零时，实现稳态无静差。其输出限幅值决定允许的最大电流。电流调节器起动时保证获得允许的最大电流，使系统获得最大加速度起动。当电机过载甚至于堵转时，限制电枢电流的最大而起大快速的安全保护作用。当故障消失时，系统能够自动恢复正常。四 心得体会通过此次试验，使我对MATLAB中的SIMULINK仿真软件也有了进一步的了解，通过SIMULINK仿真软件的仿真功能，可以用图像化的方法直接