直流調(diào)速系統(tǒng)的matlab仿真

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1、直流調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真一、開環(huán)直流速系統(tǒng)的仿真開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理如圖1所示。直流電動(dòng)機(jī)的電樞由三相晶閘管整流電路經(jīng)平波電抗器供電，通過改變觸發(fā)器移相控制信號(hào)調(diào)節(jié)晶閘管的控制角，從而改變整流器的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。該系統(tǒng)的仿真模型如圖2所示。圖1開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電氣原理圖圖2直流開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型為了減小整流器諧波對(duì)同步信號(hào)的影響，宜設(shè)三相交流電源電感，直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁由直流電源直接供電。觸發(fā)器（6-Pulse）的控制角（alpha_deg）由移相控制信號(hào)決定，移相特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為16在本模型中取，，所以。在直流電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩輸入

2、端用Step模塊設(shè)定加載時(shí)刻和加載轉(zhuǎn)矩。仿真算例1已知一臺(tái)四極直流電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)為，，，，。勵(lì)磁電壓，勵(lì)磁電流。采用三相橋式整流電路，設(shè)整流器內(nèi)阻。平波電抗器。仿真該晶閘管-直流電動(dòng)機(jī)開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，觀察電動(dòng)機(jī)在全壓起動(dòng)和起動(dòng)后加額定負(fù)載時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩、電樞電流及電樞電壓的變化情況。仿真步驟：1）繪制系統(tǒng)的仿真模型（圖2）。2）設(shè)置模塊參數(shù)（表1）①供電電源電壓②電動(dòng)機(jī)參數(shù)勵(lì)磁電阻：勵(lì)磁電感在恒定磁場(chǎng)控制時(shí)可取“0”。電樞電阻：電樞電感由下式估算：電樞繞組和勵(lì)磁繞組間的互感：16電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量③額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩表1開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)主要模型參數(shù)模塊參數(shù)名參數(shù)三相電

3、源（Three-PhaseSource）Phase-to-pahsermsvoltage/V130*sqrt(3)PhaseangleofphaseA/degrees0Frequency/Hz50InternalconnectionYgSourceresistance/Ω0.001Sourceinductance/H0直流電動(dòng)機(jī)（DCMachine）電樞電阻0.20電樞電感0.0021勵(lì)磁電阻146.7勵(lì)磁電感0電樞繞組與勵(lì)磁繞組間互感0.84轉(zhuǎn)動(dòng)慣量0.57平波電抗器（Inductance）電感0.023）設(shè)置仿真參數(shù)：仿真算法odel5s，仿真時(shí)間5.0s，

4、直流電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)，起動(dòng)2.5s后加額定負(fù)載。4）進(jìn)行仿真并觀察、分析結(jié)果（圖3）。（可以用語句plot(tout,yout)進(jìn)行示波器的曲線處理。）1616圖3開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真結(jié)果二、轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真帶轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理如圖4所示，系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速給定環(huán)節(jié)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR（放大器16）、移相觸發(fā)器GT、晶閘管整流器UCR和直流電動(dòng)機(jī)M和測(cè)速發(fā)電機(jī)TG等組成。圖4轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電氣原理圖圖5轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型如圖5所示，模型在圖2開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了轉(zhuǎn)速給定，轉(zhuǎn)速反

5、饋n-feed、放大器Gain和反映放大器輸出限幅的飽和特性模塊Saturation，飽和限幅模塊的輸出是移相觸發(fā)器的控制電壓，轉(zhuǎn)速反饋直接取自電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速輸出，沒有另加測(cè)速發(fā)電機(jī)，取轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。仿真算例2在算例1的基礎(chǔ)上觀察轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)在不同放大器放大倍數(shù)時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)速變化的影響。仿真步驟：1）繪制系統(tǒng)的仿真模型（圖5）。162）設(shè)置模塊參數(shù)（表2）。3）設(shè)置仿真參數(shù)：仿真算法odel5s，仿真時(shí)間1.5s，直流電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)，起動(dòng)0.5s后加額定負(fù)載。4）進(jìn)行仿真并觀察、分析結(jié)果（圖6）：（用語句plot(tout1,yout1,tout2,yout2,tou

6、t3,yout3)進(jìn)行示波器的曲線處理。）表2轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)主要模型參數(shù)模塊參數(shù)名參數(shù)三相電源（Three-PhaseSource）同表1直流電動(dòng)機(jī)（DCMachine）同表1平波電抗器（Inductance）電感0.02轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)（n-feed）0.00667放大器（Gain）10（可調(diào)整）飽和限幅（Saturation）Upperlimit10Lowerlimit-1016圖6轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真結(jié)果三、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理如圖7所示，由于晶閘管整流器不能通過反向電流，因此不能產(chǎn)生反向制動(dòng)轉(zhuǎn)矩而使

7、電動(dòng)機(jī)快速制動(dòng)。圖7轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理圖雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真可以依據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖（圖8a）進(jìn)行，也可以用SIMULINK的PowerSystem模塊來組建。兩種仿真的不同在于主電路，前者晶閘管和電動(dòng)機(jī)用傳遞函數(shù)來表示，后者晶閘管和電動(dòng)機(jī)使用PowerSystem模塊，而控制部分則是相同的。下面對(duì)這兩種方法分別進(jìn)行介紹。1.基于動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真16雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖8b所示，它與圖8a的不同之處在于增加了濾波環(huán)節(jié)，包括電流濾波、轉(zhuǎn)速濾波和兩個(gè)給定信號(hào)的濾波環(huán)節(jié)。這是因?yàn)殡娏鳈z測(cè)信號(hào)中常含有交流分量，為

8、了不使它影響到調(diào)節(jié)器的輸