电力拖动仿真第三章
《电力拖动自动控制系统》习题解答(前三章)
《电力拖动自动控制系统》部分习题解答第一章1。
什么叫调速范围、静差率？它们之间有什么关系？怎样才能扩大调速范围？ 答:①调速范围——电动机在额定负载下调速时,允许的最高转速max n 与最低转速minn 之比叫做调速范围，用D 表示，即min max n nD =②静差率——当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速0n 之比,称作静差率S ,即0N n nS ∆=③直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系为)1(s n s n D N N -∆=④采用闭环控制方式，使转速降落N n ∆能够大幅度下降，才能保证在静差率S 不变的前提下扩大调速范围.2。
某一调速系统，测得的最高转速特性为n 0max ＝1500 r/min ，带额定负载时的速降N n ∆＝15 r/min ，最低速特性为n 0min ＝100 r/min,额定速降不变，试问系统能达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少?解：已知N n ∆＝15 r/min,有n max ＝n 0max －N n ∆＝1500 r/min －15 r/min ＝1485 r/min n min ＝n 0min －N n ∆＝100 r/min －15 r/min ＝85 r/min 于是调速范围47.17851585minmax ===n n D静差率%15%10010015%100min0=⨯=⨯∆=n n s N答：系统能达到的调速范围是17。
47；允许的静差率是15％. 3。
为什么加负载后直流电动机的转速会降低，它的实质是什么?答：当负载电流增大后，电枢电阻上压降增大，使E 减小,导致转速n 必然下降.实质是电枢电阻的存在导致压降增大.4。
某调速系统的调速范围是1500 ～ 150 r/min,要求静差率为s ＝2％ ,那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有多大？解：①已知101501500==D ,又)1(s n s n D N N -∆=06.3)02.01(1002.01500)1(N N =-⨯=-=∆s D s n n r/min也可以这样计算n n n n n s NNN ∆+∆=∆=min 0 min r/06.302.0102.01501min N =-⨯=-=∆s s n n ②因为 K1op cl +∆=∆n n所以 68.31106.31001K clop =-=-∆∆=n n答:要求静差率为s ＝2％时,系统允许的静态速降是3.06r/min ；如果开环系统的静态速降是100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有31。
《电力拖动自动控制系统》习题解答(前三章)
《电力拖动自动控制系统》部分习题解答第一章1. 什么叫调速范围、静差率？它们之间有什么关系？怎样才能扩大调速范围？ 答：①调速范围——电动机在额定负载下调速时，允许的最高转速max n 与最低转速minn 之比叫做调速范围，用D 表示，即min max n nD =②静差率——当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速0n 之比，称作静差率S ，即0N n nS ∆=③直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系为)1(s n s n D N N -∆=④采用闭环控制方式，使转速降落N n ∆能够大幅度下降，才能保证在静差率S 不变的前提下扩大调速范围。
2. 某一调速系统，测得的最高转速特性为n 0max ＝1500 r/min ，带额定负载时的速降N n ∆＝15 r/min ，最低速特性为n 0min ＝100 r/min ，额定速降不变，试问系统能达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解：已知N n ∆＝15 r/min ，有n max ＝n 0max －N n ∆＝1500 r/min －15 r/min ＝1485 r/min n min ＝n 0min －N n ∆＝100 r/min －15 r/min ＝85 r/min 于是调速范围47.17851585minmax ===n n D静差率%15%10010015%100min0=⨯=⨯∆=n n s N答：系统能达到的调速范围是17.47；允许的静差率是15%。
3. 为什么加负载后直流电动机的转速会降低，它的实质是什么？答：当负载电流增大后，电枢电阻上压降增大，使E 减小，导致转速n 必然下降。
实质是电枢电阻的存在导致压降增大。
4. 某调速系统的调速范围是1500 ~ 150 r/min ，要求静差率为s ＝2% ，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有多大？解：①已知101501500==D ，又)1(s n s n D N N -∆=06.3)02.01(1002.01500)1(N N =-⨯=-=∆s D s n n r/min也可以这样计算n n n n n s NNN ∆+∆=∆=min 0 min r/06.302.0102.01501min N =-⨯=-=∆s s n n ②因为 K1op cl +∆=∆n n所以 68.31106.31001K clop =-=-∆∆=n n答：要求静差率为s ＝2%时，系统允许的静态速降是3.06r/min ；如果开环系统的静态速降是100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有31.68。
电力拖动控制系统第三章习题答案
习题三3.1双闭环调速系统的ASR 和ACR 均为PI 调节器，设系统最大给定电压*nm U =15V ，Nn =1500r/min ，N I =20A ，电流过载倍数为2，电枢回路总电阻R =2Ω，s K =20，e C =0.127V ·min/r ，求：（1）当系统稳定运行在*n U =5V ，dL I =10A 时，系统的n 、n U 、*i U 、i U 和c U 各为多少？（2）当电动机负载过大而堵转时，*i U 和c U 各为多少？ 解：(1)*****0*/15/15000.01/55,5000.01/150.375/400.375*10 3.750.127*50010*24.17520500,5, 3.75,nm N nnim dm i d i d dL e N dL C s s s n i i c U n V rpm V rpmU VU V n rpmV rpmU V V AI AU I V U U E I R C n I R U V K K K n rpm U V U U V U ααββ==============+++=========当转速即4.175v=（2）堵转时，V I U dm i 15*==β，()040*2420e d d dm c s s s C n I R U I R U V K K K +=====3.2 在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR ，ACR 均采用PI 调节器。
已知参数：电动机：N P =3.7kW ，N U =220V ，N I =20A ，N n =1000 r/min ,电枢回路总电阻R =1.5Ω,设cm im nm U U U ==** =8V ，电枢回路最大电流dm I =40A,电力电子变换器的放大系数s K =40。
试求：（1）电流反馈系数β和转速反馈系数α。
（2）当电动机在最高转速发生堵转时的,0d U c i i U U U ,,*值。
电力拖动自动控制系统课程设计
《运动控制系统设计》课程设计报告设计题目：转速、电流双闭环直流调速系统设计与实践班级：04 级自动化一班学号:姓名：指导教师：设计时间：2007.11.20 —2007.12.14目录摘要第一章概述第二章设计任务及要求2.1设计任务：2.2设计要求：2.3理论设计3.1方案论证3.2系统设计3.2.1电流调节器设计3.2.1.1确定时间常数3.2.1.2 选择电流调节器结构3.2.1.3计算电流调节器参数3.2.1.4 校验近似条件3.2.1.5 计算调节器电阻和电容3.2.2速度调节器设计3.2.2.1 确定时间常数3.2.2.2 选择转速调节器结构3.2.2.3 计算转速调节器参数3.2.2.4 校验近似条件3.2.2.5 计算调节器电阻和电容3.2.2.6 校核转速超调量第三章系统建模及仿真实验4.1MATLAB 仿真软件介绍4.2仿真建模及实验4.2.1单闭环仿真实验4.2.2双闭环仿真实验4.2.3仿真波形分析第四章实际系统设计及实验5.1 系统组成及工作原理5.2 设备及仪器5.3 实验过程5.3.1 实验内容5.3.2 实验步骤第五章总结与体会参考文献摘要从七十年代开始，由于晶闸管直流调速系统的高效、无噪音和快速响应等优点而得到广泛应用。
双闭环直流调速系统就是一个典型的系统，该系统一般含晶闸管可控整流主电路、移相控制电路、转速电流双闭环调速控制电路、以及缺相和过流保护电路等．给定信号为0～10V直流信号，可对主电路输出电压进行平滑调节。
由于其机械特性硬，调速范围宽，而且是无级调速，所以可对直流电动机进行调压调速。
动静态性能好，抗扰性能佳。
速度调节及抗负载和电网扰动，采用双PI调节器，可获得良好的动静态效果。
电流环校正成典型I型系统。
为使系统在阶跃扰动时无稳态误差，并具有较好的抗扰性能，速度环设计成典型Ⅱ型系统。
根据转速、电流双闭环调速系统的设计方法，用Simulink做了带电流补偿的电压负反馈直流调速系统进行仿真综合调试，分析系统的动态性能，并进行校正，得出正确的仿真波形图。
电力拖动自动控制系统运动控制系统第5版
K)
n0cl
ncl
式中， n0cl 表示闭环系统的理想空载转速， ncl 表示闭环系统的稳态速降。
(3-3)
转速负反馈闭环直流调速系统稳态结构框图
（1）闭环系统静特性可以比开环系统 机械特性硬得多
• 在同样的负载扰动下，
开环系统的转速降落 闭环系统的转速降落
nop
RI d Ce
• 它们的关系是
ncl
第3章 转速闭环控制的直流调速系 统
第3章 目录
• 3.1有静差的转速闭环直流调速系统（系统 结构与静特性分析，闭环直流调速系统的 反馈控制规律，稳定性分析）
• 3.2 无静差的转速闭环直流调速系统（比例 积分控制规律、稳态参数计算）
• 3.3 转速闭环直流调速系统的限流保护 • 3.4 转速闭环控制直流调速系统的仿真
RI d Ce (1
K)
ncl
nop 1 K
(3-4)
（2）闭环系统的静差率要比开环系统 小得多
• 闭环系统的静差率为
scl
ncl n0cl
• 开环系统的静差n0op n0cl 时，
scl
sop 1 K
（3-5）
（3）如果所要求的静差率一定，则 闭环系统可以大大提高调速范围
• 如 率果都电是s动，机可的得最高转速都是nN，最低速静差
开环时，
Dop
nN s nop (1 s)
闭环时，
Dcl
nN s ncl (1
s)
• 得到
Dcl (1 K )Dop （3-6）
• 结论:比例控制的直流调速系统可以获得比 开环系统硬得多的稳态特性,即负载引起的 转速降落减小了,从而保证在一定静差率的 要求下,能够获得更宽的调速范围.
电力拖动控制系统习题
“电力拖动控制系统”习题第一章习题1-1 某V-M 系统，电动机数据为：P nom =10kW ，U nom =220V ，I nom =55A ，n nom =1000r/min ，R a =0.1Ω。
若采用开环控制系统，且仅考虑电枢电阻引起的转速降。
1．要求s =10%，求系统调速范围。
2．要求调速范围D =2，则其允许的静差率s 为多少？ 3．若要求D =10，s =5%，则允许的转速降Δn nom 为多少？1-2 在电压负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数变化时系统对其是否有抑制调节作用，为什么？1．放大器的放大系数K p 。
2．供电电网电压。
3．电枢电阻R a 。
4．电动机励磁电流。
5．电压反馈系数γ。
1-3 某调速系统的调速范围是150~1500r/min ，即D =10，要求静差率s =2%，此时系统允许的稳态速降是多少？如果开环系统的稳态速降是100r/min ，此时闭环系统的开环放大系数应有多大？1-4 在教材图1-23（P 19）所示的转速负反馈有静差系统中，当U n *不变时调整转速反馈电位计RP 2，使转速反馈系数α增大至原来的2倍。
试问电动机转速n 是升高还是下降？系统的稳态速降比原来增加还是减小？对系统稳定是有利还是不利？为什么？1-5 在带电流截止环节的转速负反馈系统中，如果截止比较电压发生变化，对系统的静特性有什么影响？如果电流反馈电阻R s 的大小发生变化，对静特性又有什么影响？ 1-6 某调速系统原理图如下：已知数据如下：电动机：P nom =30kW ，U nom =220V ，I nom =157.8A ，n nom =1000r/min ，R a =0.1Ω。
采用三相桥式整流电路，等效内阻R rec =0.3Ω，K s =40。
最大给定电压为U nm *=15V ，当主电路电流最大时，整定U im =10V 。
设计指标：D =50，s =10%，I dbl =1.5I nom ，I dcr =1.1I nom 。
电力拖动与控制课程设计
电力拖动与控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电力拖动的基本原理，掌握常用电动机的工作特性。
2. 学生能够阐述控制电路的构成及工作原理，掌握基本的控制电路分析方法。
3. 学生能够解释电力拖动系统中常见的故障及排除方法。
技能目标：1. 学生能够设计简单的电力拖动与控制电路，进行电路连接和调试。
2. 学生能够运用所学知识分析电力拖动与控制电路故障，并提出解决方案。
3. 学生能够运用电力拖动与控制技术解决实际工程问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习电力拖动与控制课程，培养对电气工程领域的兴趣，增强探索精神。
2. 学生能够认识到电力拖动与控制在工业生产中的重要性，增强社会责任感和使命感。
3. 学生在团队协作中培养沟通、协作能力，形成良好的工程素养。
课程性质分析：本课程为电气工程及其自动化专业核心课程，旨在培养学生掌握电力拖动与控制技术的基本理论、分析和设计能力。
学生特点分析：学生已具备基础电路、模拟电子技术等基础知识，具有一定的电路分析和动手能力。
教学要求：1. 结合实际工程案例，提高学生的理论联系实际能力。
2. 强化实践环节，培养学生的动手能力和创新能力。
3. 注重团队协作，提高学生的沟通与协作能力。
4. 通过课程学习，使学生具备电力拖动与控制领域的基本素养。
二、教学内容1. 电力拖动基本原理- 电动机工作特性- 电力拖动系统概述- 常用电动机类型及特性分析2. 控制电路原理与分析- 控制电路基本元件- 常用控制电路类型- 控制电路分析方法3. 电力拖动与控制电路设计- 设计原则与步骤- 控制电路的设计方法- 电路仿真与调试4. 故障分析与排除- 电力拖动系统常见故障- 故障诊断方法- 排除故障的步骤与技巧5. 实践教学环节- 实验项目设置- 实验操作指导- 实践成果评价6. 课程案例分析- 典型电力拖动与控制工程案例- 案例分析与讨论- 案例启示与应用教学内容安排与进度：第1-2周：电力拖动基本原理及电动机工作特性第3-4周：控制电路原理与分析第5-6周：电力拖动与控制电路设计第7-8周：故障分析与排除第9-10周：实践教学环节第11-12周：课程案例分析及总结教材章节关联：《电力拖动与控制》第1章：电力拖动基本原理《电力拖动与控制》第2章：控制电路原理与分析《电力拖动与控制》第3章：电力拖动与控制电路设计《电力拖动与控制》第4章：故障分析与排除《电力拖动与控制》第5章：实践环节及案例分析三、教学方法为了提高教学效果，激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：教师通过系统讲解电力拖动与控制的基本理论、原理和关键技术，使学生掌握课程的核心知识。
电力拖动自动控制系统实验报告
电力拖动自动控制系统仿真实验报告课程名称：电力拖动自动控制系统课程编号：年级/专业/班：姓名：学号：任课老师：实验总成绩：电力拖动自动控制系统仿真实验报告实验项目名称：转速反馈控制直流调速系统实验指导老师：一、实验目的：1、进一步学习利用MA TLAB下的SIMULINK来对控制系统进行仿真。
2、掌握转速、电流反馈控制直流调速系统的原理。
3、学会利用工程的方法设计ACR、ASR调节器的方法。
二、仿真实验电路模型：比例积分控制的无静差直流调速系统的仿真模型三、实验设备及使用仪器：安装windows系统和MATLAB软件的计算机一台四、仿真实验步骤（按照实际建模操作过程填写）：1、打开模型相关编辑窗口：通过单击SIMULINK工具栏中新模型的图标或选择File —New—Model菜单项实现。
复制相关原器件：双击所需要子模块图标，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编辑窗口。
2、模块连接：以鼠标左键单击起点模块输出端，拖动鼠标至终点模块输入端处，则在两模块间产生—>线。
修改相关参数：双击模型图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。
3、仿真过程的启动：单击启动仿真工具的按钮或选择Simulation—Strat菜单栏，则可启动仿真过程，再双击Scope模块就可以显示仿真结果。
4、仿真参数的设置：为了清晰地观测仿真结果，需要对示波器显示格式作一个修改，对示波器的默认值注意改动，这里把Strat time和Stop time栏分别填写仿真的起始时间和结束时间，把默认时间从10.0s修改为0.6s。
重新启动仿真。
5、调节其参数的调整：根据工程的要求，选择一个合适的PI参数。
Kp=0.25,1/t=3,系统转速的相应无超调，但调节时间很长；当Kp=0.8，1/t=15，系统转速的相应的超调较大，但快速性较好。
五、实验数据、图表或计算等：修改控制参数后的仿真结果Kp=0.25,1/t=3,系统转速的相应无超调，但调节Kp=0.8，1/t=15，系统转速的相应的超调较大，但快速性较好。
电力拖动自动控制系统Matlab仿真实验报告
电力拖动自动控制系统---Matlab仿真实验报告实验一二极管单相整流电路一．【实验目的】1．通过对二极管单相整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；2．通过实验进一步加深理解二极管单向导通的特性。
图1-1二极管单相整流电路仿真模型图二．【实验步骤和内容】1.仿真模型的建立1打开模型编辑窗口；2复制相关模块；3修改模块参数；4模块连接；2.仿真模型的运行1仿真过程的启动；2仿真参数的设置；3.观察整流输出电压、电流波形并作比较，如图1-2、1-3、1-4所示。
三．【实验总结】由于负载为纯阻性，故输出电压与电流同相位，即波形相同，但幅值不等，如图1-4所示。
图1-2整流电压输出波形图图1-3整流电流输出波形图图1-4整形电压、电流输出波形图实验二三相桥式半控整流电路一．【实验目的】1．通过对三相桥式半控整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；2．研究三相桥式半控整流电路整流的工作原理和全过程。
二．【实验步骤和内容】1.仿真模型的建立：打开模型编辑窗口，复制相关模块，修改模块参数，模块连接。
2.仿真模型的运行；仿真过程的启动，仿真参数的设置。
相应的参数设置：（1）交流电压源参数U=100V，f=25Hz，三相电源相位依次延迟120°。
（2）晶闸管参数Rn=0.001Ω，Lon=0.0001H，Vf=0V，Rs=50Ω，Cs=250e-6F。
（3）负载参数R=10Ω，L=0H，C=inf。
（4）脉冲发生器的振幅为5V，周期为0.04s（即频率为25Hz），脉冲宽度为2。
图2-1三相桥式半控整流电路仿真模型图当α=0°时，设为0.0033s，0.0166s，0.0299s。
图2-2α=0°整流输出电压等波形图当α=60°时，触发信号初相位依次设为0.01s，0.0233s，0.0366s。
图2-3α=60°整流输出电压等波形图三.【实验总结】三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、双反星形可控整流电路以及十二脉波可控整流电路等，均可在三相半波的基础上进行分析。
《电力拖动自动控制系统》习题解答(前三章)
《电力拖动自动控制系统》部分习题解答第一章1. 什么叫调速范围、静差率？它们之间有什么关系？怎样才能扩大调速范围？ 答：①调速范围——电动机在额定负载下调速时，允许的最高转速max n 与最低转速minn 之比叫做调速范围，用D 表示，即min max n nD =②静差率——当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速0n 之比，称作静差率S ，即0N n nS ∆=③直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系为)1(s n s n D N N -∆=④采用闭环控制方式，使转速降落N n ∆能够大幅度下降，才能保证在静差率S 不变的前提下扩大调速范围。
2. 某一调速系统，测得的最高转速特性为n 0max ＝1500 r/min ，带额定负载时的速降N n ∆＝15 r/min ，最低速特性为n 0min ＝100 r/min ，额定速降不变，试问系统能达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解：已知N n ∆＝15 r/min ，有n max ＝n 0max －N n ∆＝1500 r/min －15 r/min ＝1485 r/min n min ＝n 0min －N n ∆＝100 r/min －15 r/min ＝85 r/min 于是调速范围47.17851585minmax ===n n D静差率%15%10010015%100min0=⨯=⨯∆=n n s N答：系统能达到的调速范围是17.47；允许的静差率是15%。
3. 为什么加负载后直流电动机的转速会降低，它的实质是什么？答：当负载电流增大后，电枢电阻上压降增大，使E 减小，导致转速n 必然下降。
实质是电枢电阻的存在导致压降增大。
4. 某调速系统的调速范围是1500 ~ 150 r/min ，要求静差率为s ＝2% ，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有多大？解：①已知101501500==D ，又)1(s n s n D N N -∆=06.3)02.01(1002.01500)1(N N =-⨯=-=∆s D s n n r/min也可以这样计算n n n n n s NNN ∆+∆=∆=min 0 min r/06.302.0102.01501min N =-⨯=-=∆s s n n ②因为 K1op cl +∆=∆n n所以 68.31106.31001K clop =-=-∆∆=n n答：要求静差率为s ＝2%时，系统允许的静态速降是3.06r/min ；如果开环系统的静态速降是100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有31.68。
电力拖动仿真实验(自动保存的)
文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.1 实验一 电力拖动仿真基础知识单相半波可控整流电路阻感性负载 单相半波可控整流电路阻感性负载 （︒=30α，L =0.01μF ，R=10Ω） （︒=60α，L =0.01μF ，R=10Ω）单相半波可控整流电路阻性负载 单相半波可控整流电路阻性负载（︒=60α，R=10Ω） （︒=30α，R=10Ω）单相半波可控整流电路阻感性负载及续流管 单相半波可控整流电路阻感性负载及续流管（︒=60α，L =0.01μF ，R=10Ω）（︒=30α，L =0.01μF ，R=10Ω）实验三 三相整流电路的仿真1 、三相半波可控整流电路的仿真阻感性负载（︒=60α，L =0.01μF ，R=10Ω） 阻性负载（︒=30α，R=10Ω）阻性负载（︒=60α，R=10Ω） 阻感性负载（︒=30α，L =0.01μF ，R=10Ω）2、三相全桥式可控整流电路阻性负载（︒=60α，R=10Ω） 阻性负载（︒=60α，R=10Ω）阻感性负载（︒=30α，L =0.01μF ，R=10Ω阻感性负载（︒=30α，L =0.01μF ，R=10Ω）实验四 单闭环直流调速系统MATLAB 仿真1、3/1,25.0==τpi K 2、 43.11/1,56.0==τpi K 3、15/1,8.0==τpi K 实验二单相桥式整流电路仿真阻感性负载 阻感性负载（︒=30α，L =0.01μF ，R=10Ω） （︒=60α，L =0.01μF ，R=10Ω）阻性负载 阻性负载（︒=60α，R=10Ω） （︒=30α，R=10Ω）阻感性负载及续流管 阻感性负载及续流管（︒=30α，L =0.01μF ，R=10Ω） （︒=30α，L =0.01μF ，R=10Ω）。
电力拖动Matlab仿真实验指导书.docx
实验一转速反馈控制（单闭环）直流调速系统仿真一．实验目的1．研究直流电动机调速系统在转速反馈控制下的工作。
2．研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统响应特性的影响。
3.观察转速反馈直流调速系统在给定阶跃输入下的转速响应。
二、实验设备1．计算机；2．模拟实验装置系统；3．A/D & D/A 接口卡、扁平电缆（如下图所示）。
总线槽扁平电缆计算机A/D & D/A接口卡模拟实验装置系统三、实验原理直流电动机：额定电压UN220V ，额定电流IdN,55 A额定转速 n N1000r/ min，电动机电势系数 C e 0.192V min/ r 晶闸管整流装置输出电流可逆，装置的放大系数 K s =44，滞后时间常数 T s=0.00167s 。
电枢回路总电阻 R=1.0 Ω，电枢回路电磁时间常数 T1=0.00167s ，电力拖动系统机电时间常数 T m =0.075s 。
转速反馈系数α=0.01 V ·min/r。
对应额定转速时的给定电压 U n*10V图 1比例积分控制的直流调速系统的仿真框图四、实验内容1.仿真模型的建立进入 MATLAB，单击 MATLAB命令窗口工具栏中的SIMULINK图标，图2 SIMULINK 模块浏览器窗口(1)打开模型编辑窗口：通过单击 SIMULINK 工具栏中新模型的图标或选择 File →New→ Model 菜单项实现。
(2)复制相关模块：双击所需子模块库图标，则可打开它，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编辑窗口。
在本例中拖入模型编辑窗口的为：Source 组中的 Step 模块； Math Operations 组中的Sum模块和 Gain 模块； Continuous 组中的 Transfer Fcn模块和Integrator模块；Sinks 组中的Scope 模块；图 3模型编辑窗口(3)修改模块参数：双击模块图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。
电力拖动试题库
《电力拖动控制线路与技能训练》教学大纲及复习习题库版本：中国电力出版社主编：程建龙定价：29.80元适用班级：电力工程专业代课人：张艳明出题人：张艳明制定时间：2018年.10月15日审核人：《电力拖动》教学大纲第一章异步电动机的基本控制线路及常用低压电器掌握：低压电器的使用维护、型号命名、选择、安装。
掌握手动、点动、连续等常规电路的原理、分析方法。
一、课程性质与任务本课程是中等职业学校电气运行专业理论课程。
其任务是：电动机及线路连接等知识，具备电路连接和识读电路图的能力，培养安全第一、团结互助的工作意识，为今后从事电厂设备运行工作打下良好的基础。
二、课程教学目标（一）知识目标1.了解低压电器的使用维护、型号命名、选择、安装；2. 了解低压电器的范围及应用、低压电器的分类；3．直流电动机的结构与原理。
（二）能力目标1.能识读手动、点动、连续等常规电路图；2.能识读他励直流电动机的基本控制线路；3.掌握控制线路电路分析、生产机械电器控制设备的维护及检修方法。
（三）情感目标1.具有良好的工作责任心和严谨的工作作风；2.具有良好的团队合作精神；3.具有强烈的上进心和竞争意识；4.具有良好的职业道德意识和爱岗敬业的精神。
三、参考学时112学时四、课程学分8学分六、教学建议（一）教学方法1.重视培养学生的综合素质和职业能力，为适应教学需求的多样性，可通过对教学内容的灵活选择，体现课程的差异性。
教学过程中，应融入对学生职业道德和职业素养的培养。
2.积极探索理论和实践相结合的教学模式，使电力拖动的学习与生产生活中的实际应用相结合。
通过仿真电路以及到电厂实地参观等方式，提高学习兴趣，激发学习动力，掌握相应的知识和技能。
（二）评价方法本课程采用项目考核与期末实训考试相结合的评价方式。
项目考核以出勤率、上课表现和作业完成情况为评价依据。
期末考试可以根据理论考核的结果进行评价。
《电力拖动》试题库（重点部分）绪论一、填空题1.电源分交流电源和（）。
电力系统仿真实验指导书(华北电力大学2014)
第一章 电力系统调度自动化概述
电力系统是生产、变换、传输、分配和消耗电能的电气设备联系在一起所组成的统 一整体，其除了由强电（高电压、大电流）元件组成的一次系统外，还包括一套为之服务 的二次信息系统。该系统对一次系统的运行情况进行监视、分析、决策和控制，这就是电 力调度自动化系统要完成的任务。电力调度自动化系统包括三部分：数据采集和监控系统， 也称 SCADA 系统（Supervisory Control And Data Acquisition System）、在线高级分析应用 软件(PAS, Power Application Software)和调度员培训仿真系统（DTS, Dispatcher Training System）。
2
它调度管理和计划管理功能。这个系统被称为能量管理系统(EMS—Energy Management System)。利用这个先进的自动化管理系统，运行人员的工作已从过去监视记录为主转变为 较多地进行分析判断和决策，而日常的记录工作则由计算机取代。目前，世界上已有数百 个电力系统应用了以计算机为核心的调度自动化系统。
调度员培训仿真系统
实际调度系统
所谓电力系统调度，就是运行人员通过控制策略来控制电力系统的运行方式，使之无 论在正常或事故情况下，都能符合安全经济及高质量供电的要求。它的主要任务是①保证 供电质量②保证系统运行的经济性③保证系统运行的安全水平④保证提供有力的事故后的 恢复措施。
为了合理监控和协调日益扩大的电力系统的运行方式和处理影响整个系统正常运行的 事故和异常情况，人们在形成电力系统的最早阶段，就注意到电力系统的远程控制问题， 并提出必须设立电力系统的调度控制中心。在开始阶段，由于通讯设备等技术装备的限制 (如只有电话)，上行、下行信息都是通过电话传送，调度人员须花很长时间才能掌握有限 的代表电力系统运行状态的信息。为了保证电力系统运行的可靠性，在事故情况下，除了 继电保护装置、电源和负荷的紧急控制装置外，大多依靠调度人员和发电厂、变电所的运 行人员根据这些有限的信息和运行经验，做出判断，再进行电力系统的调度和操作。在这
电力拖动自动控制系统Matlab仿真实验报告
当KT=0.5时,电流环传递函数
图6-2 KT=0.5时电流环仿真图
当KT=0.25,电流环传递函数
图6-3 KT=0.25时电流环仿真图
KT=1.0,电流环传递函数
图6-4 KT=1.0时电流环仿真图
当KT=0 .25时,不久地得到了电流环的阶跃响应仿真结果如图6-3所示,无超调,但上升时间长；当KT=1.0,同样得到了电流环的阶跃响应的仿真结果如图6-4所示,超调打,但上升时间短。
2.理解坐标变换的基本思绪；
3.进一步掌握异步电动机调速方法；
4.学会M文献的编写与运营。
二.【实验环节和内容】
1.仿真模型的建立：打开模型编辑窗口，复制相关模块，修改模块参数，模块连接。
2.仿真模型的运营：仿真过程的启动，仿真参数的设立。
图8-1三相异步电动机仿真模型图
在t=0.7s, t=1.0s, t=1.4s加阶跃负载
实验三三相桥式全控整流电路
一.【实验目的】
1.加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理；
2.研究三相桥式全控整流电路整流的工作原理和现象分析
图3-1三相桥式全控整流电路仿真模型图
1.二.【实验环节和内容】
仿真模型的建立：打开模型编辑窗口,复制相关模块,修改模块参数,模块连接。
仿真模型的运营；仿真过程的启动,仿真参数的设立。
图4-6 斩波电路输出电压、电流波形图
1.二.【实验环节和内容】
仿真模型的建立：打开模型编辑窗口,复制相关模块,修改模块参数,模块连接。
仿真模型的运营；仿真过程的启动,仿真参数的设立,直流电压E=200V。
负载电压的平均值为
（4-1）
式中,为V处在通态的时间；为V处在断态的时间；T为开关周期；为导通占空比。
电机与拖动基础教学课件第三章直流电动机的电力拖动和仿真
指U=UN ,Φ=ΦN ,R=Ra+Rsa
时的n=f(T)曲线，其方程式为
n
UN
CeN
Ra RSaCeCTFra bibliotek2 N
T
可见n0不变，斜率随Rsa的增 大而增大，转速降也随串联电阻的
增大而增加，如图3-6所示。
图3-6 他励直流电动机电枢串接电阻 时的人为机械特性（Rsa1<Rsa2）
3.3
他励电动机的机械特性
3.3
他励电动机的机械特性
如果考虑他励直流电动机 电枢反应的影响，当电动机转 矩较大，即电枢电流Ia 较大时， 电枢反应的去磁作用使每极磁 通Φ减小，使机械特性出现上 翘现象，如图3-10中的曲线1 所示。
图3-10 静态不稳定运行
3.3
他励电动机的机械特性
若与负载的机械特性曲线2交于上翘部分C点，这时若负载 转矩由TL突然上升，则T<TL，转速n下降，电动机的电磁转矩T将 下降，使转速进一步下降；若TL稍有下降，则T＞TL，n上升，T 增大，使转速进一步上升。因此在C点，虽然T=TL ，满足稳定 运行的必要条件，但是负载转矩受干扰稍有上升或下降，当干扰 消失时，拖动系统都无法恢复到原来的运行点C，所以在C点运行 不满足稳定运行的充分条件，运行是不稳定的。为避免他励直流 电动机机械特性因电枢反应的去磁作用而上翘，以致引起不稳定， 有时在主磁极上加一个匝数很少的串励绕阻，使其磁通势补偿电 枢反应磁通势，从而克服电枢反应的去磁作用。此时仍属于他励 直流电动机，所加串励绕组根据其作用称为稳定绕组。
图3-2 位能性恒转矩负载机械特性
3.2
生产机械的负载机械特性
3.2.3 恒功率负载机械特性
TL的大小基本上与转速n成反比，
电力拖动自动控制系统Matlab仿真实验报告
电力拖动自动控制系统---Matlab仿真实验报告实验一二极管单相整流电路一．【实验目的】1．通过对二极管单相整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；2．通过实验进一步加深理解二极管单向导通的特性。
图1-1 二极管单相整流电路仿真模型图二．【实验步骤和内容】1.仿真模型的建立①打开模型编辑窗口；②复制相关模块；③修改模块参数；④模块连接；2.仿真模型的运行①仿真过程的启动；②仿真参数的设置；3.观察整流输出电压、电流波形并作比较，如图1-2、1-3、1-4所示。
三．【实验总结】由于负载为纯阻性，故输出电压与电流同相位，即波形相同，但幅值不等，如图1-4所示。
图1-2 整流电压输出波形图图1-3 整流电流输出波形图图1-4 整形电压、电流输出波形图实验二三相桥式半控整流电路一．【实验目的】1．通过对三相桥式半控整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；2．研究三相桥式半控整流电路整流的工作原理和全过程。
二．【实验步骤和内容】1.仿真模型的建立：打开模型编辑窗口，复制相关模块，修改模块参数，模块连接。
2.仿真模型的运行；仿真过程的启动，仿真参数的设置。
相应的参数设置：（1）交流电压源参数U=100 V，f=25 Hz，三相电源相位依次延迟120°。
（2）晶闸管参数 Rn=0.001 Ω，Lon=0.000 1 H，Vf=0 V，Rs=50 Ω，Cs=250e-6 F。
（3）负载参数R=10 Ω，L=0 H，C=inf。
（4）脉冲发生器的振幅为5 V，周期为0.04 s （即频率为25 Hz），脉冲宽度为2。
图2-1 三相桥式半控整流电路仿真模型图当α=0°时，设为0.003 3s，0.016 6s，0.029 9 s。
图2-2 α=0°整流输出电压等波形图当α=60°时，触发信号初相位依次设为0.01s，0.0233s，0.0366s。
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第三章 MATLAB的基本操作及数值计算3.1 MATLAB的工作空间变量操作1. MATLAB的工作空间包含了一组可以在命令窗口中调整（调用）的参数who：显示当前工作空间中所有变量的一个简单列表如：》a=1，b=2，c=3who显示： Your variables are：a，b，cwhos：则列出工作空间内各变量的大小、数据格式等详细信息。
clear ：清除工作空间中所有的变量clear + 变量名：清除指定的变量如：clear a b A：清除a b A变量，保留其它变量注意：MATLAB区分字母的大小写。
2. 保存和载入workspace（1）save filename variables将变量列表variables所列出的变量保存到磁盘文件filename中Variables所表示的变量列表中，不能用逗号，各个不同的变量之间只能用空格来分隔。
未列出variables时，表示将当前工作空间中所有变量都保持到磁盘文件中。
缺省的磁盘文件扩展名为“.mat”（2）load filename variables将以前用save命令保存的变量variables从磁盘文件中调入MATLAB工作空间。
用load 命令调入的变量，其名称为用save命令保存时的名称，取值也一样。
Variables所表示的变量列表中，不能用逗号，各个不同的变量之间只能用空格来分隔。
未列出variables时，表示将磁盘文件中的所有变量都调入工作空间。
3. 退出工作空间quit 或 exit3.2 变量和数值显示格式1. 变量（1）变量的命名变量的名字必须以字母开头（不能超过19个字符），之后可以是任意字母、数字或下划线；变量名称区分字母的大小写；变量中不能包含有标点符号。
（2）一些特殊的变量ans：用于结果的缺省变量名i、j：虚数单位pi：圆周率inf：无穷大flops：浮点运算数（3）变量操作在命令窗口中，同时存储着输入的命令和创建的所有变量值，它们可以在任何需要的时候被调用。
如要察看变量a的值，只需要在命令窗口中输入变量的名称即可：如：》a2.数值显示格式任何MATLAB语句的执行结果都可以在屏幕上显示，同时赋值给指定的变量，没有指定变量时，赋值给一个特殊的变量ans，数据的显示格式由format命令控制。
format只是影响结果的显示，不影响其计算与存储；MATLAB总是以双字长浮点数（双精度）来执行所有的运算。
如果结果为整数，则显示没有小数；如果结果不是整数，则输出形式有：format (short)：短格式（5位定点数）99.1253 format long：长格式（15位定点数）99.12345678900000format short e：短格式e方式 9.9123e+001format long e：长格式e方式9.912345678900000e+001format bank： 2位十进制 99.12format hex：十六进制格式3. 复数复数的赋值采用实部和虚部的方法，虚数用虚数单位表示。
如：a=1+2j，b=3+4i，其运算与实数相同。
还有其它运算：模abs(1+2j) 2.2361幅角（rad）angle(1+2j) 0.9273实部real(1+2j) 1虚部imag(1+2j) 2共轭conj(1+2j) 1.0000-2.0000j3.3 MATLAB的各种运算符MATLAB的运算符有三种类型：算术运算符、关系运算符、逻辑运算符。
它们的处理顺序依次为算术运算符→关系运算符→逻辑运算符。
1.常用的数学运算符＋，—，*（乘），/（左除），\（右除），^（幂）在运算式中，MATLAB通常不需要考虑空格；多条命令可以放在一行中，它们之间需要用分号隔开；逗号告诉MATLAB显示结果，而分号则禁止结果显示。
建议：一般程序在执行过程中，语句后加“；”以提高程序的运行速度。
2. 常用数学函数abs, sin, cos, tan, asin, acos, atan, sqrt, exp, imag, real, sign, log, log10, log2, conj（共扼复数）等3.关系运算符关系操作符说明< 小于< = 小于或等于> 大于> = 大于或等于== 等于~ = 不等于注意：=和 ==意味着两种不同的事：“==”比较两个变量，当它们相等时返回1，当它们不相等时返回0；“=”被用来将运算的结果赋给一个变量。
MATLAB关系操作符能用来比较两个同样大小的数组，或用来比较一个数组和一个标量。
在后一种情况，标量和数组中的每一个元素相比较，结果与数组大小一样。
例如:» A=1:9, B=9-AA =1 2 3 4 5 6 7 8 9B =8 7 6 5 4 3 2 1 0» tf=A>4tf =0 0 0 0 1 1 1 1 1找出A中大于4的元素。
0出现在A<=4的地方，1出现在A>4的地方。
4.逻辑运算符在处理逻辑运算时，运算元只有两个值即0和1，所以如果指定的数为0，MATLAB认为其为0，而任何数不等于0，则认为是1。
也可以用函数and（A，B），or（A，B）和not（A，B）分别实现与、或、非等逻辑运算。
逻辑运算符主要包括：“&”：与“|”：或“~”：非需要注意的是：在一个表达式中，算术运算符优先级最高，其次是关系运算符，逻辑运算符的级别最低。
在逻辑运算符中，“非”的优先级最高。
另外，用圆括号可以改变优先级的顺序。
⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321A 【例3-1】简单矩阵输入步骤： （1）在键盘上输入下列内容： A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]（2）按【Enter 】键，指令被执行。
（3）在指令执行后，MATLAB 指令窗中将显示以下结果： A = 1 2 3 4 5 6 7 8 93.4.1 矩阵的输入3.4 MATLAB 的矩阵运算1. 矩阵生成【例3-2】矩阵的分行输入A=[1, 2, 34, 5, 67, 8, 9] 显示结果如下：A =1 2 34 5 67 8 9》a=1； b=2； c=3；》x=[5 b c； a*b a+c c/b] x=5.000 2.000 3.0002.000 4.000 1.500【例3-3】命令窗口中输入》y=[2 4 5；3 6 8]y=2 4 53 6 82. 语句生成（1）用线性等间距生成向量矩阵（start: step: end）》a=[1:2:10] ↙a=1 3 5 7 9（2）a=linspace (n1, n2, n)在线性空间上，行矢量的值从n1到n2，数据个数为n，缺省n为100。
》a=linspace(1,10,10) ↙a=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10（3）a=logspace(n1,n2,n)在对数空间上，行矢量的值从10n1到10n2，数据个数为n，缺省n为50。
应用于建立频域轴坐标。
（4）一些常用的特殊矩阵单位矩阵：eye(m，n)； eye(m)零矩阵：zeros(m，n)；zeros(m)一矩阵：ones(m，n)； ones(m)对角矩阵：对角元素向量V=[a1，a2，…，,an] A=diag(V)随机矩阵：rand(m,n)产生一个维数为m×n且均匀分布的随机矩阵。
例如：》eye(2，3) ans=1 0 00 1 0》zeros(2，3) ans=0 0 00 0 0》ones(2，3) ans=1 1 11 1 1 》eye(2) ans=1 0 0 1 》zeros(2) ans=0 0 0 0 》ones(2) ans=1 1 1 13.逆矩阵与行列式计算求逆：inv(A)；要求矩阵必须为方阵》a=[1 2 3; 4 5 6; 2 3 5];》b=inv(a)b =-2.3333 0.3333 1.00002.6667 0.3333 -2.0000-0.6667 -0.3333 1.00004. 了解矩阵超越函数在MATLAB中exp、sqrt等命令也可以作用到矩阵上，但这种运算是定义在矩阵的单个元素上的，即分别对矩阵的每一个元素进行计算。
超越数学函数可以在函数后加上m而成为矩阵的超越函数，例如：expm, sqrtm。
矩阵的超越函数要求运算矩阵为方阵。
3.4.2 矩阵的操作1. 矩阵的子块操作MATLAB通过确认矩阵下标，可以对矩阵进行插入子块，提取子块和重排子块的操作。
具体操作如下：A(m，n)：提取第m行，第n列元素A(:，n)：提取第n列元素A(m，:)：提取第m行元素如A(2，:)表示矩阵A的第2行所有元素如A(:，3)表示矩阵A的第3列所有元素A(m1:m2, n1:n2)：提取第m1行到第m2行和第n1 列到第n2列的所有元素（提取子块）；A(:)：得到一个长列矢量，该矢量的元素按矩阵的列进行排列。
2. 矩阵的大小[m,n]=size(A,x)：返回矩阵的行列数m与n，当x=1，则只返回行数m，当x=2，则只返回列数n。
length(A)=max(size(A))：返回行数或列数的最大值。
rank(A)：求矩阵的秩》a=[1 2 3;3 4 5];》[m,n]=size(a) m =2n =3 》length(a)ans = 3》max(size(a)) ans =3》rank(a)ans =23.5 数据分析1.常用分析方法（1）绘制函数图形：fplot()（2）求极值：fmin, fmins（3）求零点：寻找一维函数的过零点fzero()（4）频谱分析（fft）：y=FFT(x)；unwrap()；abs；angle画出幅频和相频曲线（5）了解数据分析函数：max, min, mean, sum,prod等（6）了解积分运算：trap2, quad, quad82.常微分方程数值解解微分方程常用的指令：ode45/ ode23分别为四阶、五阶/二阶、三阶龙格-库塔法（Runge-Kutta）。
属于单步解法（只需要前一步的值就能计算当前的解），计算过程中可以随意改变步长也不会增加任何附加计算量，也是它的重要优点。
其调用格式如下：[T，Y]=ode23(‘F’, tspan, y0, options, p1, p2…..)参数‘F’, tspan, y0是必须的，其它参数可选。
参数含义：‘F’：为常微分方程组的文件名字符串。
tspan：一个向量， [t0，tfinal]指定积分起始和终止值。
y0：初始状态向量。
如y0=[0, 0]。
3.6 指令行的编辑【例3-4】指令行操作过程示例。
（1）若用户想计算 51)3.0sin(21+=πy 的值，那那么用户应依次键入以下字符： y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))（2）按【Enter 】键，该指令便被执行，并给出以下结果y1 = 0.5000（3）利用指令回调，进行新的计算。