实训报告--十机架连轧机分部传动直流调速系统的设计

1、 河南工程学院 课程设计 十机架连轧机分部传动直流十机架连轧机分部传动直流 调速系统的设计调速系统的设计 学生姓名： 李康康 学 院： 电气信息工程学院 专业班级： 电气工程及其自动化 1141 学 号： 201110710126 专业课程： 自动控制系统 指导教师： 程辉 2014 年 12 月 26 日 课程设计成绩评定标准及成绩课程设计成绩评定标准及成绩 序号评审项目指 标满分评分 1工作态度 遵守纪律，学习认真；作风严谨，踏实肯 干。 5 分 2工作量 按期圆满完成规定的任务，难易程度和工 作量符合要求。 20 分 全勤： 得 10 分 有迟到、早退、请假现象： 得 8 分 旷课 1

2、天： 得 5 分 旷课 2 天： 得 2 分 3出勤情况 旷课超过 2 天： 得 0 分 10 分 4 设计、实验 方案 能灵活运用相关专业知识，有较强的创新 意识，有独特见解，设计有一定应用价值。30 分 5实验技能 动手能力强，能独立完成安装、调试等实 际操作，能解决设计及实验过程中出现的 问题。 10 分 6小组表现 注重团队合作，在小组中表现突出，对设 计方案的制定及选取起主要作用，在实验 操作过程中，承担主要执行者。 5 分 7 设计报告质 量 报告结构严谨合理；文理通顺，技术用语 准确，符合规范；图表完备、正确，绘图 准确、符合国家标准；。 20 分 合 计 评语： 等等 级：级：

3、 （优秀、良好、中等、及格、不及格）（优秀、良好、中等、及格、不及格） 评阅人：评阅人： 职称：职称： 日日 期：期： 年年 月月 日日 目目 录录 摘要摘要- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ABSTRACTABSTRACT- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 绪论绪

4、论- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1 1 1 系统方案的选择系统方案的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 2 1.1 调速方案的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -2

5、 1.2 直流电动机的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -2 1.3 电动机供电方案的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - -2 1.4 主电路结构的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -5 2 2 硬件的设计硬件的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -6-6 2.1 整流变压器的计算和选择- - -

6、- - - - - - - - - - - - - - -6 2.2.1 整流元件的计算和选择- - - - - - - - - - - - - - - - - -6 2.2 平波电抗器的计算和选择- - - - - - - - - - - - - - - - - -7 2.3 电阻的计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -8 2.4 电流的设计和校验- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -8 2.4.1 电流环的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

7、 - -8 2.4.2 电流环的校验- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10 2.5 转速环的设计和检验- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 2.5.1 转速环的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 2.5.2 转速环的校验- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 3 3 系统的系统的 MATLAB/SimulinkMATLAB/Simulink 仿真仿真- - - - - - - - - -

8、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -13 3.1 系统的仿真模型- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 3.1.1 开环和单闭环直流系统的仿真模型- - - - - - - - - - - - - -13 3.2 双闭环的仿真模型- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -14 3.3 系统的数学模型- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 3.4 系统仿真的输出及结果分析- - - - - - -

9、- - - - - - - - - 17 3.4.1 物理模型的仿真结果- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 3.4.2 数学模型的仿真结果- - - - - - - - - - - - - - - - - - -18 结束语结束语- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20 致谢致谢- - - - - - - - - - - - - - - - - -

10、 - - - - - - - - - 21 参考文献参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22 十字架连轧机分部传动直流调速系统的设计 摘摘 要要 工业上，为了提高生产效率和加工质量，充分利用晶闸管元件及电动机的过载 能力，要求实现理想启动，即要求在启动过程中，是启动电流一直保持最大允许值， 此时电动机以最大转矩启动，转速迅速以直线规律上升，以缩短启动时间；启动结 束后，电流从最大值迅速下降为负

11、载电流值且保持不变，转速维持给定转速不变。 又因调速精度要求较高，故采用转速电流双闭环负反馈调速系统。启动时，让转速 外环饱和不起作用，电流内环起主要作用，调节启动电流一直保持最大允许值，使 转速线性变化，迅速达到给定值；稳态运行时，转速负反馈外环起主要作用，使转 速随转速给定器的变化而变化，电流内环跟随转速外环调节电动机的电枢电流以平 衡负载电流。 直流双闭环调速系统的性能很好，具有调速范围广、精度高、动态性能好和易 于控制等优点，所以在电气传动系统中得到了广泛的应用。直流双闭环调速系统中 设置了两个调节器, 即转速调节器(ASR)和电流调节器(ACR), 分别调节转速和电流。 本文对直流双

12、闭环调速系统的设计进行了分析，对直流双闭环调速系统的原理进行 了一些说明，介绍了其主电路、检测电路的设计，详细介绍了电流调节器和转速调 节器的设计以及一些参数的选择和计算，使其满足工程设计参数指标。 关键词关键词：双闭环调速系统，转速调节器，电流调节器 DESIGN AND SIMULATION OF FUZZY DOUBLE CLOSE LOOP SPEEED REGULATION SYSTEM DC SPEED REGULATING SYSTEM ABSTRACT The application of motor has spread into all kinds of fields of

13、 national economy and pepoles daily life as the main mechanic-electronic energy conversion device.Double close loop speed regulation system control is often adopted in the digital control system of motor. Although it is simply constructed, it is not the best to get better control performance only by

14、 regulating parameters , such as to overcome larger disturbance to improve dynamic quality. The paper firstly describes the speed control regulation of DC motor then elaborates the present development condition of the Double close loop speed regulation system control and the fuzzy control and the pr

15、inciple of the fuzzy control . Taking the fuzzy Double close loop speed regulation system control as the research object, this paper presents a fuzzy Double close loop speed regulation system controller for double closed loop DC speed regulating system.The MATLAB/SIMULINK simulation model by setting

16、 up two kinds of control modes are simulated,which suggests fuzzy control can greatly improve the effects by its stronger anti-disturbance and good dynamics. KEYWORDS Double close loop speed regulation system；Speed regulator；Current regulator 绪绪 论论 许多生产机械要求在一定的范围内进行速度的平滑调节，并且要求具有良好的稳 态、动态性能。而直流调速系统调

17、速范围广、静差率小、稳定性好以及具有良好的 动态性能，在高性能的拖动技术领域中，相当长时期内几乎都采用直流电力拖动系 统。双闭环直流调速系统是直流调速控制系统中发展得最为成熟，应用非常广泛的 电力传动系统。它具有动态响应快、抗干扰能力强等优点。我们知道反馈闭环控制 系统具有良好的抗扰性能，它对于被反馈环的前向通道上的一切扰动作用都能有效 的加以抑制。采用转速负反馈和 PI 调节器的单闭环的调速系统可以再保证系统稳定 的条件下实现转速无静差。但如果对系统的动态性能要求较高，例如要求起制动、 突加负载动态速降小等等，单闭环系统就难以满足要求。在实际工作中，我们希望 在电机最大电流限制的条件下，充分

18、利用电机的允许过载能力，最好是在过度过程 中始终保持电流（转矩）为允许最大值，使电力拖动系统尽可能用最大的加速度启 动，到达稳定转速后，又让电流立即降下来，使转矩马上与负载相平衡，从而转入 稳态运行。这时，启动电流成方波形，而转速是线性增长的。这是在最大电流转矩 的条件下调速系统所能得到的最快的启动过程。 随着社会化大生产的不断发展，电力传动装置在现代化工业生产中的得到广泛 应用，对其生产工艺、产品质量的要求不断提高，这就需要越来越多的生产机械能 够实现制动调速，因此我们就要对这样的自动调速系统作一些深入的了解和研究。 本次设计的课题是双闭环晶闸管不可逆直流调速系统，包括主电路和控制回路。主

19、电路由晶闸管构成，控制回路主要由检测电路，驱动电路构成，检测电路又包括转 速检测和电流检测等部分。 1 系统方案的选择系统方案的选择 1.1 调速方案的选择调速方案的选择 调速选泽包括以下几种：直流电动机的选择、电动机供电方案的选择、系统的结 构选择、确定直流调速系统的总体结构原理框图及仿真图。 1.2 直流电动机的选择直流电动机的选择 三相全控桥式整流器电路采用共阴极接法的三相半波和共阳极接法的三相半波的 串联组合，由于共阴极组在正半周导电，流经变压器的是正向电流；共阳极组在负 半周导电，流经变压器的是反向电流，因此变压器绕组中没有直流磁通，且每相绕 组正负半周都有电流流过，提高了变压器的利

20、用率，且直流侧脉动较小，元件利用 率较好，无直流磁化同时波形畸变较小，故选择三相全控桥式整流电路可用来给直 流电机供电,启动时，让转速外环饱和不起作用，电流内环起主要作用，调节启动电 流一直保持最大允许值，使转速线性变化，迅速达到给定值；稳态运行时，转速负 反馈外环起主要作用，使转速随转速给定器的变化而变化，电流内环跟随转速外环 调节电动机的电枢电流以平衡负载电流。 根据任务的分配，我们组分的是第六台机架连轧机，此机架连轧的电动机的型 号是 Z2-71，电动机的参数见表 1-1： 表 1-1 电动机 Z2-71 的参数 电机型 号 (KW) N P(V) N U(A) N I(r/min) N

21、 n() a R() 2 a GD 2 mN P 极对 数 Z2-71142306114500.89.81 1.3 电动机供电方案的选择电动机供电方案的选择 常用的整流器主电路比较和常用整流电路的计算系数分别见表 1-2 和 1-3。 表 1-2 常用的整流器主电路比较 形 式 特点 单相半空 桥式 单相全控 桥式 三相半波三相全控 桥式 双反星形 带平衡电 抗器 三相半空 桥式 双三相桥 带平衡电 抗器 变压 器利 用率 较好 （0.9） 较好 （0.9） 差 （0.74） 好 （0.95） 一般 （0.79） 好 （0.95） 好 （0.97） 脉动 情况 一般 （m=2） 一般 （m=2

22、） 一般 (m=3) 较小 （m=6） 较小 (m=6) 较小 (m=6) 较小 (m=12) 器件 利用 率 好 （180 ） 好 （180 ） 较好 （120 ） 较好（120 ） 较好 （120 ） 较好 （120 ） 较好 （120 ） 直流 磁化 无无无无无无无 波形 畸变 一般 （0.9） 一般 （0.9） 严重 （0.827 ） 较小 （0.955） 较小 （0.955 ） 较小 （0.955 ） 小 （0.955 ） 应用 场合 10k 以下 不可逆 10kw 以 下可（不 ）逆 50kw 以下 及电动机 励磁 10200k: w 可（不） 逆，应用 范围广 低压大 电流 不可

23、逆 四象 限运行 表 1-3 常用整流电路的计算系数 电路形式单相半空单相全控三相半波三相半空三相全控 换相电抗 压降计算 系数 x0.7070.7070.8660.50.5 整流电压 计算系数 uv 0.90.91.172.342.34 电压计算 系数 Kut1.411.412.452.452.45 电流计算 系数 KIT0.450.450.3670.3670.367 二次相电 流计算系 数 KIV110.5770.8160.816 一次相电 流计算系 数 KIL110.4720.8160.816 视在功率 计算系数 KSI1.111.111.351.051.05 漏抗计算 系数 KTL11

24、2.121.221.22 漏抗折算 系数 KL01102 电阻折算 系数 KR11122 通过以上数据分析可以知道选择晶闸管三相全控桥式变流供电。 1.4 主电路结构的选择主电路结构的选择 工业上，为了提高生产效率和加工质量，充分利用晶闸管元件及电动机的过载 能力，要求实现理想启动，即要求在启动过程中，是启动电流一直保持最大允许值， 此时，电动机以最带转矩启动，转速迅速以直线规律上升，以缩短启动时间；启动 结束后，电流从最大值迅速下降为负载电流值且保持不变，转速维持给定转速不变， 又因调速精度要求较高，故采用转速电流双闭环负反馈调速系统。启动时，让转速 外环饱和不起作用，电流内环起主要作用，调

25、节启动电流一直保持最大允许值，使 转速线性变化，迅速达到给定值；稳态运行时，转速负反馈外环其主要作用，使转 速随转速给定器的变化而变化，电流内环跟随转速外环调节电动机的电枢电流以平 衡负载电流。 双闭环调速系统的静特性在负载电流小于最大电流时表现为转速无静差，这时， 转速负反馈起主调作用，系统表现为电流无静差。得到过电流的自动保护。显然静 特性优于单闭环系统。在动态性能方面，双闭环系统在起动和升速过程中表现出很 快的动态跟随性，在动态抗扰性能上，表现在具有较强的抗负载扰动，抗电网电压 扰动。 选择的双闭环的原理框图为图 1-1： ASRACRM TG n U n U i U n U i U i

26、 U ct U GT V TA n I n d I L + - + - 图 1-1 双闭环调速系统原理图 2 硬件的设计硬件的设计 2.1 整流变压器的计算和选择整流变压器的计算和选择 2.2.1 整流元件的计算和选择整流元件的计算和选择 (1）额定电压的选择，即 TN U 取,VVUKU UITN 5 . 918 5 . 61212545 . 2 )32()32( 2 800 TN UV 式中，为晶闸管的电压计算系数；为整流变压器二次相电压。 UT K 2 U (2）额定电流选择，即: )(AVT I 取, () (1.5 2)(1.5 2) 0.367 6133.58 44.77 T AV

27、ITN IK IAA40 T IA 式中,为晶闸管电流计算系数；为整流变压器二次侧的额定电流。 IT K N I 二次相电压的计算如下： 2 U ,取=125VVV bK U U uv N 05.13121.109 9 . 034 . 2 230)2 . 11 ()2 . 11 ( 2 2 U 式中，为变压器二次相电压，单位为 V；为电动机的额定电压，单位为 V； 2 U N U 为整流电压计算系数；b 为电网电压波动系数，一般取。 UV K95 . 0 90 . 0 b 整流变压器的电流计算如下： 2 0.816 6149.78 IVN IK IA A K IK I NIL 28.28 76

28、 . 1 61816 . 0 1 式中，为二次相电流计算系数；当整流器用于电枢供电时，一般取； IV K NdN II 为一次相电流计算系数；K 为变压器的电压比。 IL K 整流变压器的容量计算如下： 111 1 3 220 28.2818664.8SmU IVA 2222 3 125 49.7818667.5Sm U IVA VASSS15.18666) 5 . 18667 8 . 18664( 2 1 )( 2 1 21 2.2 平波电抗器的计算与选择平波电抗器的计算与选择 由于一个整流电路中，通常包含有电动机电枢电抗、变压器漏抗和外接电抗器 的电抗三个部分，因此，首先应求出电动机电枢（

29、或励磁绕组）及整流变压器的漏 抗，再求出需要外接电抗器的电感值。 1. 用于限制输出电流脉动的临界电感/mH 2 L mH IS UK L di 28.428 1 . 005 . 0 61 125045 . 1 min 22 2 式中为临界计算系数，三相全控桥为 1.045；为电流最大允许脉动系数， 2 K i S 三相电路；为整流变压器二次相电压，单位为 V；为电动机最%10%5 i S 2 U mind I 小工作电流，单位为 A，取电动机额定电流的。%10%5 2. 用于保证输出电流连续的临界电感 /mH 1 L mHmH I UK I UK L Nd 4 . 28 2 . 14 61)

30、 1 . 005 . 0 ( 125693 . 0 ) 1 . 005 . 0 ( 21 min 21 1 取= 25mH 1 L 3. 直流电动机的漏电感/mH D L mHmH Ipn UK L NN ND D 6 . 15 4 . 10 61145012 10230)128( 2 10 33 4. 折合到整流变压器二次侧的每相漏电感/mH T L mHmH I UUK L N dlT T 99 . 7 39 . 0 61 125)0 . 105 . 0 (9 . 3 2 式中为计算系数，三相全桥取 3.9，整流变压器阻抗电压百分比，一般取 T K dl U ；为整流变压器二次相电压，单位

31、为 V；为直流电动机的额定电流，0 . 105 . 0 2 U N I 单位为 A。 5. 实际应串入的平波电抗器电感 /mH P L 1 ()25(122 5)3 PDT LLLNLmH 式中，N 为系数，在三相桥路中取 2，其余取 1. 6. 电枢回路总电感L 23122 525 PDT LLLLmHmHmHmH 2.3 电阻的计算电阻的计算 1. 电动机电枢电阻 Ra：Ra=0.8 2. 电枢回路总电阻R 22 0.81.6 a RR 22 0.81.6 a RR 始终为平波电抗器的电阻，可从电抗器产品手册中查得或实测。 a R 2.4 电流环的设计和校验电流环的设计和校验 2.4.1

32、电流环的设计电流环的设计 (1) 三相电桥的平均失控时间=0.0017s,电流滤波时间 S TsToi002 . 0 sTTT ois I 0037. 0 (2) 确定将电流环设计成何种典型系统。根据设计要求：，%5% i sT03 . 0 1 而且1011 . 8 0037 . 0 03 . 0 1 i T T 因此，电流环可按典型 I 型系统设计。 (3) 电流调节器的结构和参数选择。ACR 选用 PI 调节器，其传递函数为 s K KsWACR 1 )( i i i ACR 参数选择如下： sT i 03 . 0 1 电流开环增益：因要求，故应取，因此%5% 5 . 0 i 1 TK 1

33、1 i 1 1 . 135 0037 . 0 5 . 05 . 0 ss T K 于是，ACR 的比列系数为 62 . 1 1 . 040 8 . 0203 . 0 1 . 135 s i Ii K R KK (4) 因为 且有电机参数可知： = E EK Eaff Kl I1.8 af l f I 1 220 0.96 230 f U A R 728 . 1 E K 所以srad K RIU K E E aNnom E /105 728 . 1 8 . 061230 即给定值为 =105/rad s62 . 1 i K54 03 . 0 62 . 1 i i P K K 2.4.2 电流环的

34、校验电流环的校验 (1) 校验近似条件 电流环截至频率为： 1 135.1 ciI Ks 校验整流装置传递函数的近似条件是否满足，因为 1 135.1 ciI Ks 1 11 196.1 33 0.0017 ci S s T 所以满足近似条件。 校验忽略反电动势对电流环影响的近似条件是否满足 1 1 3 TTm ci 因为 1 3 11 35.70 0.18 0.03 ci ml s T T 所以满足近似条件。 校验小时间常数的近似处理是否满足条件 1 1 3 TTm ci 因为 1 1111 182.39 330.0017 0.002 ci soi s TT 所以满足近似条件。 2.5 转速

35、环的设计和校验转速环的设计和校验 2.5.1 转速环的设计转速环的设计 (1) 电流环等效时间常数为 2=0.0074s，转速滤波时间常数=0.01s i T on T sTTT on in 0174 . 0 2 (2) 确定将转速环设计成何种典型系统。由于设计要求转速环无静差，ASR 必须 含有积分环节；又根据动态设计要求：应按典型型系统设计转速环。 （3）ASR 的结构和参数选择。ASR 选用 PI 调节器 ,其传递函数为 s K KsW n n nASR 1 转速调节器的比例系数 n K 转速调节器的超前时间常数 n 按跟随和抗干扰性能较好原则，取 h=5,则 ASR 的超前时间常数为：

36、 ，shT nn 087 . 0 0174 . 0 5 转速环开环增益 2 2222 . 4 .396 0174 . 0 52 6 2 1 s Th h K n N 电流反馈系数：1 . 0 615 . 1 10 5 . 1 10 nom I 转速反馈系数： 1 2.5.2 转速环的校验转速环的校验 触发电路可选择锯齿波同步触发电路，也可选择 KC 系列集成触发电路。 此系 统选择集成触发电路，其优点是体积小，功耗低，调试方便，性能稳定可靠。其缺 点是移相范围小于 180，为保证触发脉冲对称度，要求交流电网波形畸变 率小于 5%。适用范围：广泛应用于各种晶闸管装置中。选用集成电路 MC787

37、组成的三相触 发电路，如图 2-5 所示。该集成块由同步过零、锯齿波形成电路、比较电路、抗干 扰锁定电路、调制脉冲发生器、脉冲形成电路、脉冲分配及驱动电路组成。 三相电压的零线和电源共地，同步电压经 RC 组成的 T 形网络滤波分压，并产生 30相移，经电容耦合电路取得同步信号，电路输出端采用等值电阻进行 1/2 分压， 以保证对称。输出端由大功率管驱动，可配接脉冲变压器触发晶闸管。 (1)检验近似条件 转速环截止频率为 11 1 5 . 34087 . 0 4 . 396 ssK K nN N cn 电流环传递函数简化条件为，满足条件。 cn i I Ws T K 1 7 . 63 0037

38、 . 0 1 . 135 3 1 3 1 转速环小时间常数近似处理条件为：，满足近 cn on I Ws T K 1 7 . 38 01 . 0 1 . 135 3 1 3 1 似条件。锯齿波同步三相触发电路原理接线图如图所示： 图 2-1 三相触发电路原理接线图 3 系统的 MATLAB/Simulink 仿真 3.1 系统的仿真模型系统的仿真模型 3.1.1 开环和单闭环直流系统的仿真模型开环和单闭环直流系统的仿真模型 根据设计的要求搭建物理模型，以下是本设计所需要的模型，电机两端所加的 电压为 220V，根据所给的参数数据可知平波电抗器的大小为 12mH,利用仿真模型仿 真找到合适的的值

39、，经仿真找到的范围为，开环直流调速系统的 ct U ct UVV170105 仿真模型如图 3-1 所示： 图 3-1 开环直流调速系统的仿真模型 对于单闭环来说，仿真是为了与双闭环进行比较，看哪个快速性好，对负载的 扰动，单闭环的给定值是 105rad/s,幅值是 107，电机电阻 0.8，限幅是80 0，按 照所给的值进行仿真。单闭环的仿真模型如图 3-2 所示： 图 3-2 单闭环直流调速系统的仿真模型 3.2 双闭环的仿真模型双闭环的仿真模型 双闭环系统的控制电路包括：给定环节、ASR、ACR、限幅器、偏置电路、反相 器、电流反馈环、速度反馈环等，因为在本次设计中单片机代替了控制电路绝

40、大多 数的器件，所以在此直接给出各部分的参数，各部分参数设置参考课本第二章的各 个部分的数值，本系统选择的仿真算法为 ode23tb，仿真 Start time 设为 0，Stop time 设 2.5。 经所给数据的计算可知：电流环 ACR 的参数值分别为： 1.62 i K 54 P K 经仿真调试设定限幅值为 170 -180,给定信号为 105rad/s 转速环 ASR 的参数 设定为：，限幅值为 12 -20, 平波电抗器的值为 12.5mH。双闭5 . 3 pn K10 in K 环直流调速系统的仿真模型如图 3-3 所示： 图 3-3 双闭环直流调速系统的仿真模型 3.3 系统的

41、数学模型系统的数学模型 开环的数学模型如图 3-4 所示： 图 3-4 开环数学模型 单闭环数学模型如图 3-5 所示： 图 3-5 单闭环数学模型 双闭环数学模型如图 3-6 所示： 图 3-6 双闭环数学模型 3.4 系统仿真的输出及结果分析系统仿真的输出及结果分析 3.4.1 物理模型的仿真结果物理模型的仿真结果 开环的仿真结果如图 3-7 所示： 图 3-7 开环仿真结果 单闭环的仿真结果如图 3-8 所示： 图 3-8 单闭环的仿真结果 双闭环仿真结果：电流仿真值为 61A 最大电流为 1.5=91.5A 仿真值是 105rad/s N I 双闭环的仿真结果如图 3-9 所示： 图

42、3-9 双闭环的仿真结果 3.4.2 数学模型的仿真结果数学模型的仿真结果 开环、单闭环和双环的数学模型仿真结果如图 3-10、3-11 和 3-12 所示： 开环的数学模型仿真结果如图所示： 图 3-10 开环的数学模型仿真结果 单闭环的数学模型仿真结果如图所示： 图 3-11 单闭环的数学模型仿真结果 双环的数学模型仿真结果如图所示： 图 3-12 双环的数学模型仿真结果 经仿真可知：所需的启动电流最大值为： 所仿真的转速能 达到额定值，稳定后能达到电动机的额定电流 61A. 从仿真结果可以看出，它非常接近于理论分析的波形。启动过程的第一阶段是 电流上升阶段，突加给定电压，ASR 的输入很

43、大，其输出很快达到限幅值，电流也 很快上升，接近其最大值。第二阶段，ASR 饱和，转速环相当于开环状态，系统表 现为恒值电流给定作用下的电流调节系统，电流基本上保持不变，拖动系统恒加速， 转速线形增长。第三阶段，当转速达到给定值后，转速调节器的给定与反馈电压平 衡，输入偏差为零。 结束语结束语 在冶金工业中，轧制过程是金属压力加工的一个主要工艺过程，连轧是一种可 以提高劳动生产率和轧制质量的方法，连轧机则是冶金行业的大型设备。其主要特 点是被扎金属同时处于若干机架之中，并沿着同一方向进行轧制，最终形成一定的 断面形状，每个机架的上下扎昆之间的速度实现协调控制，十架机连轧机的每个机 架对应一套直流调速系统。我们通过对电机参数的解