实验四 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真VIP专享VIP免费

1实验四转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真-、实验目的熟练使用MATLAB下的SIMULINK软件进行系统仿真。学会用MATLAB下的SIMULINK软件建立转速、电流反馈控制的直流调速系统的仿真模型和进行仿真实验的方法。二、实验器材PC机一台，MATLAB软件三、实验参数采用转速、电流反馈控制的直流调速系统，按照要求分别进行仿真实验，输出直流电动机的电枢电流Id和转速n的响应数据，绘制出它们的响应曲线，并对实验数据进行分析，给出相应的结论。转速、电流反馈控制的直流调速系统中各环节的参数如下：直流电动机：额定电压UN=220V，额定电流IdN=136A，额定转速nN=1460r/min,电动机电势系数C=0.132V・min/r，允许过载倍数九。e晶闸管整流装置的放大系数K=40。s电枢回路总电阻R=0.5Q，电枢回路电磁时间常数Tl=0.03s,电力拖动系统机电时间常数T=0.18s，整流装置滞后时间常数Ts=0.0017s,电流滤波时间常数T.=0.002s。moi电流反馈系数”=0.05V/A(~10V/1.5IN)O四、实验内容1、电流环的仿真。参考教材P90中相关内容建立采用比例积分控制的带限幅的电流环仿真模型，设置好各环节的参数。TransferFcn4Scop2图1电流环的仿真模型、按照表1中的数据分别改变电流环中比例积分控制器的比例系数Kp和积分系数Ki,观察电流环输出电枢电流Id的响应曲线，记录电枢电流Id的超调量、响应时间、稳态值等参数，是否存在静差？分析原因。表1比例积分系数KTKpK10.250.506716.890.51.01333.771.02.02767.57不同比例系数Kp和积分系数Ki时的电枢电流曲线3表i不同比例系数K和积分系数K的电枢电流数据对比4图2转速、电流控制的直流调速系统的仿真模型5表2转速、反馈控制直流调速系统的转速和电枢电流数据t/s0.050.10.40.81.21.5n(r/min)38.83104.39492.291008.51524.11501.6Id/A198.31197.62197.49197.46194.68135.86分析：在转速、电流反馈控制的直流调速系统中，电流快速达到稳态值然后保持稳定，转速在短时间内以最大加速度上升至稳态值，转速响应时间大约为1.2s,稳态值为1502r/min，其超调量o=C吋一C"x100%=1543-1502x100%=2.7%。在转速达到稳态51502值时电流开始下降，在此过程中，转速先上升后下降，当电流下降到负载电流大小时，转速达到稳态值，并保持稳定。4、对比带电流截止负反馈的直流调速系统，该双闭环控制直流调速系统的输出转速n和电枢电流Id的响应曲线和相关数据，分析原因，并给出相关结论。分析：由表2可知，与带电流截止负反馈的直流调速系统相比，该双闭环控制直流调速系统充分利用电机允许的过载能力，在转速上升阶段始终保持电机允许电流的最大值，使电机转速以最大加速度上升。在到达稳定转速后，电流又能在短时间内降下来，使转矩与负载相平衡，从而稳态运行。四、实验总结转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良的直流调速系统，对比电流截止反馈的扰动时间长、转速动态降落大、不能充分利用电动机的过载能力获得最快6的动态响应等缺点，比较完美的解决了上述问题，能充分按照理想要求控制电流，有良好的起动性能。