无静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真 123

无静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真

实验报告

电气12-5班

张亚迪04121844

徐然04121843

翟瀚宇04121818

星玥04121787

一、实验目的

1、掌握单闭环直流调速系统的组成和工作原理；

2、掌握使用MATLAB的Simulink工具箱对其进行计算机仿真；

3、检验仿真结果与理论分析的关系。

二、实验步骤：

1、主电路的建模和参数设置：

由三相对称交流电压源、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。参数设置基本与开环相同，三相对称交流电压源（交流峰值电压取220V、初相位0°，频率50HZ，其它为默认值，B、C相与A相基本相同，除了初相位设置成互差120°外）、晶闸管整流桥的参数如图1，平波电抗器的参数如图2，直流电动机的参数如图3.

图1

图2

图3

2、控制电路的建模和参数设置：

无静差转速单闭环直流调速系统的控制电路由给定信号、PI调节器、速度反馈等环节组成。仿真模型中根据需要，另增加了限幅值。

“给定信号”参数设置为150。无静差调速系统的PI调节器的参数可以根据实际需要选择，通常通过仿真优化而得。将主电路和控制电路的仿真模型按照单闭环转速负反馈调速系统电气原理图的连接关系进行模型连接。

3、系统的仿真参数设置：

仿真中所选择的算法为ode23s，仿真开始时间为0，停止时间为3s . 三、仿真模型图

图：PI控制无静差转速负反馈单闭环调速系统的仿真模型

四、仿真结果分析

当建模和仿真参数设置完成后，即可开始进行仿真。对应的转速、电流、给定信号波形如下图所示：

00.51 1.5

-1000

100

200

300

400

500

根据调速系统的仿真结果可以知道，在给定信号为150rad/s ，放大倍数Kp=30，Ki=5，限幅器的上，下限幅值设置为130和0时，转速反馈值为150，实现了转速无静差。

另外从仿真模型看到，电流开始有一个突变，不过随着转速的增加，电流在逐渐减小，然后再经过PI 调节器进行调节，电流基本上稳定，最后能够实现转速无静差。