单闭环转速负反馈直流调速系统

学号XXXXXXX

《电力拖动自动控制系统》

课程设计

（2008级本科）

题目：单闭环转速负反馈直流调速系统

系（部）院: 物理与机电工程学院

专业: 电气工程及其自动化

作者姓名： X X X

指导教师： X X X 职称： X X

完成日期： 2011 年 XX 月 XX 日

课程设计任务书

学生姓名XXX 学号XXXXXX

专业方向电气工程及其自动化班级XXX

题目名称单闭环转速负反馈直流调速系统

一、设计内容及技术要求：

设计一个单闭环转速负反馈直流调速系统；

1.使用简易的晶闸管整流桥V—M方式；

2.使用同步六脉冲触发器控制晶闸管整流桥；

3.形成的冲击电流较小；

4能在MATLAB/simulink平台上建立模型；

5.能够正确的调整系统各个模块的参数使之兼容；

6.能够有较好的仿真波形；

二、课程设计说明书撰写要求：

1.选用中小容量的电动机及其外围电路完成相应的功能。

2.用MATLAB/simulink实现软启动的功能。

3.给出设计思路、画出各程序适当的流程图。

4.给出所有参数确定的原因。

5.完成设计说明书（包括封面、目录、设计任务书、设计思路、硬件设计图、

程序流程框图、程序清单、所用器件型号、总结体会、参考文献）。

三、设计进度

第一周讨论论文题目

星期一上午查资料

星期一下午查找分析资料，确定各程序模块的功能

星期二至星期五

第二周

星期一至星期二完成硬件设计，算法流程图及建立模型

星期三至星期四完成设计，进行，调试，仿真并分析合理性

星期五答辩

指导教师签字：

目录

一、系统原理 (1)

二、系统仿真......................................... (2)

2.1系统的建模和模型仿真参数设置 (2)

2.1.1 6脉冲同步触发器子系统构建............................. (2)

2.1.2 主系统的建模和参数设置...................... . (4)

三、调试结果................................................ .. (14)

3.1示波器波形................................................ (14)

3.2比较波形................................................ .. (15)

四、总结 (17)

参考文献 (18)

电力拖动自动控制系统课程设计成绩评定表 (19)

为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。对调速指标要求不高的场合，采用单闭环系统，而对调速指标较高的则采用多闭环系统。按反馈的方式不同可分为转速反馈，电流反馈，电压反馈等。在单闭环系统中，转速单闭环使用较多。

在本装置中，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

，用作控制整流桥的“触发电路”，触发脉冲经功放大后，得到移相控制电压U

Ct

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，速度调节器采用P（比例）调节对阶跃输入有稳态误差，要想消除上述误差，则需将调节器换成PI(比例积分)调节。这时当“给定”恒定时，闭环系统对速度变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电压波动时，电机的转速能稳定在一定的范围内变化。

图1-1 转速单闭环系统原理图

2.1、系统的建模和模型仿真参数设置

2.1.1、6脉冲同步触发器子系统构建

图2-1 6脉冲同步触发器

6脉冲同步触发器模型构建是通过SimPowerSystems——Extra Library——Control Blocks——Synchronized 6-Pulse Generator来实现。

参数设置如下：

三相线电压模型构建是通过SinPowerSystems——Measurements——Voltage Measurement来实现。

三个连接端口在SinPowerSystems——Elements——Connection Port

在Simulink——Sources——In1找出U ct和In2

Uct的端口数改为5

In2则改为4

找出元件后就可以按图2-1连线了，注意Vab、Vbc、Vca是呈三角形连接的。接好线后，我们就开始建立6脉冲同步触发器子系统封装

首先，按Ctrl+A全选，然后单击Edit——Create Subsystem，就建好了子系统。

2.1.2主电路的建模和参数设置

单闭环转速负反馈直流调速系统的仿真模型如下：

新建一个Model，把6脉冲同步触发器子系统复制到新文件中。

Constant Value分别设为120、-180、50、0。

找出2个加法连接器：Simulink——Math Operations——Sum 分别设置为

找出2个比例环节：Simulink——Math Operations——Gain 分别为