双闭环直流电机调速系统的SIMULINK仿真实验

下载后可任意编辑双闭环直流电机调速系统的 SIMULINK 仿真实验魏小景 张晓娇 刘姣（自动化 0602 班）摘要：采纳工程设计方法对双闭环直流调速系统进行设计，选择调节器结构，进行参数的计算和校验;给出系统动态结构图，建立起动、抗负载扰动的 Matlab Simulink 仿真模型.分析系统起动的转速和电流的仿真波形 ,并进行调试 ,使双闭环直流调速系统趋于合理与完善。关键词:双闭环调速系统;调节器;Matlab Simulink 建模仿真1.引言双闭环直流调速系统是目前直流调速系统中的主流设备，具有调速范围宽、平稳性好、稳速精度高等优点，在理论和实践方面都是比较成熟的系统，在拖动领域中发挥着极其重要的作用。由于直流电机双闭环调速是各种电机调速系统的基础，直流电机双闭环调速系统的工程设计主要是设计两个调节器。调节器的设计一般包括两个方面:第一选择调节器的结构,以确保系统稳定,同时满足所需的稳态精度. 第二选择调节器的参数,以满足动态性能指标。本文就直流电机调速进行了较系统的讨论，从直流电机的基本特性到单闭环调速系统，然后进行双闭环直流电机设计方法讨论，最后用实际系统进行工程设计，并采纳 Matlab/Sim-ulink 进行仿真。2.基本原理和系统建模为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,在系统中设置了两个调节器,分别调节转速和电流,二者之间实行串联连接. 把转速调节器 ASR 的输出当作电流调节器 ACR 的输入,再用电流调节器的输出去控制晶闸管整流器的触发装置 GT ,TA 为电流传感器,TG 为测速发电机. 从闭环结构上看,电流调节环在里面,叫做内环,转速调节环在外边叫做外环,这样就形了转速、电流双闭环调速系统。如图所示：图1 直流电机双闭环调速系统的动态结构图3.系统设计转速环电流环下载后可任意编辑调速系统的基本数据如下:晶闸管三相桥式全控整流电路供电的双闭环直流调速系统, 系统参数：直流电动机：，允许过载倍数； 晶 闸 管 装 置 ：； 电 枢 回 路 总 电 阻 ：； 时 间 常 数 ：，；反馈系数：，；反馈滤波时间常数：，。3. 1 电流调节器的设计3. 1. 1 计算时间常数经查表,三相桥式电路的平均失控时间Ts =0. 0017s ,电流环小时间常数TΣi = Ts + Toi = 0. 0067s ,电枢回路的电磁时间常数Tl = 0.018s。3. 1. 2 确定电流调节器结构和参数根据性能指标要求σi ≤5 % , 保证稳态无误差。把电流环校正成典型I 型系统,其传递函数为:WACR ( s) =K...