資源描述:
《Matlab直流調(diào)速系統(tǒng)仿真》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、MATLAB仿真技術(shù)大作業(yè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告題目:直流調(diào)速系統(tǒng)仿真永磁直流電機(jī)參數(shù)如下:電樞電阻0.2Q,電樞電感2.4mH,電動(dòng)勢(shì)系數(shù)O.lV/rpm,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量0.43kg-m2o仿真中其余電機(jī)參數(shù)設(shè)置為0。電機(jī)負(fù)載情況如下:0?Is,電機(jī)空載,即負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL為0;ls~2s,電機(jī)滿載運(yùn)行,負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL為145N-mo該電機(jī)由降壓變換器供電。斬波器使用兩個(gè)IGBT及其反并聯(lián)二極管構(gòu)成單相橋臂,兩個(gè)IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)互補(bǔ),如下圖所示。開關(guān)頻率2.5kHz,輸入電壓600V,通過(guò)改變IGBT導(dǎo)通占空比而改變電機(jī)端電壓(即PWM方式工作)。仿
2、真使用ode23t求解器。1、電機(jī)開環(huán)特性通過(guò)斬波器給電機(jī)供電,電機(jī)端電壓平均值420V,計(jì)算PWM脈沖占空比。畫出轉(zhuǎn)速的波形,畫出電機(jī)電樞電流的波形。記錄電機(jī)起動(dòng)時(shí)的最大電流,記錄負(fù)載時(shí)的穩(wěn)態(tài)電樞電流。根據(jù)仿真結(jié)果求出空載和負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速。(注意電機(jī)模型m端口輸出的轉(zhuǎn)速單位是rad/s,請(qǐng)將其轉(zhuǎn)為以rpm為單位的波形。)解:1)斬波器的占空比為Vo/Vd,也就是D=^=第=70%2)以下為轉(zhuǎn)速波形以及電樞電流波形圖(經(jīng)過(guò)單位換算,單位為rpm);Scope2FileToolsViewSimulationHelp-□X◎-@0?
3、
4、寺?QTt2?
5、乍尬?ReadySamplebasecT=2.0003)記錄電機(jī)起動(dòng)時(shí)的最大電流,記錄負(fù)載時(shí)的穩(wěn)態(tài)電樞電流。"Scope2FileToolsViewSimulationHelp_□X*◎?Ia@??二?=?tn■李e?▼CursorMeasurements帀x▼Settings1600140012001000?Measurements80060040000.5Ready1/ATAY/AT112AT?Screencursors
6、0Horizontal口VerticalOWaveformcursors□Lockcursorspacing□SnaptodataTimeValue1533441451888AY1299e*03Samplebase(T=2000rfl圖可知:電機(jī)起動(dòng)時(shí)的最大電流為1452A,負(fù)載時(shí)的穩(wěn)態(tài)電樞電流為153A。4)根據(jù)仿真結(jié)果求出空載和負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速。*ScopeFileToolsViewSimulationHelp-□X最x"45002t▼CursorMeasurements-4000Ready▼Settings?Screencur
7、sors0Horizontal□VerticalOWaveformcursors□Lockcursorspacing□Snaptodata▼MeasurementsTimeValueAY/AT0.5A1-5SamplebasecT=2000空載時(shí)轉(zhuǎn)速:4200rpm負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速:345」49rad/s=3900rpirio2、轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制為了改善電機(jī)調(diào)速性能,對(duì)該直流電機(jī)系統(tǒng)加入轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。轉(zhuǎn)速控制器使用比例-積分控制器,轉(zhuǎn)速指令為4200「pm,控制器輸出量為斬波器的調(diào)制波(即占空比)。調(diào)節(jié)控制器的比例和積分環(huán)節(jié)參數(shù)以實(shí)現(xiàn)較好
8、的動(dòng)、靜態(tài)性能。畫出轉(zhuǎn)速的波形,畫出電機(jī)電樞電流的波形。記錄電機(jī)起動(dòng)時(shí)的最大電流,記錄負(fù)載時(shí)的穩(wěn)態(tài)電樞電流。選取P=b1=7.5得到如圖所示圖形,可得轉(zhuǎn)速波形以及電樞電流波形如下圖所示2、轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制為了改善電機(jī)調(diào)速性能,對(duì)該直流電機(jī)系統(tǒng)加入轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。轉(zhuǎn)速控制器使用比例-積分控制器,轉(zhuǎn)速指令為4200「pm,控制器輸出量為斬波器的調(diào)制波(即占空比)。調(diào)節(jié)控制器的比例和積分環(huán)節(jié)參數(shù)以實(shí)現(xiàn)較好的動(dòng)、靜態(tài)性能。畫出轉(zhuǎn)速的波形,畫出電機(jī)電樞電流的波形。記錄電機(jī)起動(dòng)時(shí)的最大電流,記錄負(fù)載時(shí)的穩(wěn)態(tài)電樞電流。選取P=b1=7.5得到如圖所
9、示圖形,可得轉(zhuǎn)速波形以及電樞電流波形如下圖所示FileToolsViewSimulationHelp$▼CursorMeasurements▼Settings@)Screencursors□Horizontal□VerticalOWaveformcursors□Lockcursorspacing□Snaptodata■MeasurementsTimeValue1
10、一60.4352;-2388372AT一AY2228e+031/AT一AY/AT一ReadySamplebasecT=2.0
11、00記錄下電機(jī)起動(dòng)時(shí)的最大電流I=2388.372A,負(fù)載時(shí)的穩(wěn)態(tài)電樞電流1=160.435A03、改善電機(jī)起動(dòng)特性電機(jī)起動(dòng)時(shí)有很大的沖擊電流。通過(guò)將轉(zhuǎn)速指令值用斜坡函數(shù)給定的方法,限制電機(jī)的起動(dòng)電流。畫出轉(zhuǎn)速的波形,畫出電機(jī)電樞電流的波形。記錄電機(jī)起動(dòng)時(shí)的最大