双闭环直流调速系统仿真报告.docx

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1、实验报告课程名称：电力拖动白动控制系统专 业： 电气工程及其白动化班 级：成 员:电气与控制工程学院实验项目名称：双闭环直流调速系统仿真报告指导教师：实验日期：实验概述：【实验目的及实验设备】实验目的：1 . 了解双闭环直流调速系统各组成环节的。2 .掌握双闭环直流调速系统参数的计算方法。3 .通过仿真结果分析、认识双闭环直流调速系统的基本特性。实验设备及仪器名称：MATLAB R2019b【实验原理及电路图】实验原理：转速单闭环系统不能充分控制电流的动态过程，而对于经常正、反转运行的调速 系统，希望在起动（或制动）过渡过程中，希望始终保持电流为允许的最大值，从而缩 短起动或制动过程的时间，提

2、高生产效率。转速、电流双闭环控制的直流调速系统是静、动态性能优良，应用最广泛的直流调速 系统。转速调节器和电流调节器分别引入转速负反馈和电流负反馈，转速调节器的输 出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器。从闭环结 构上看，电流环在里面，转速环在外面。为了获得良好的静、动态性能，两个调节器 一般都采用比例积分调节器。m文件：%电机参数UNMOO;IdN=52.2;nN=2610;Ce=O. 1459;lambda=l. 5;R=0. 368;T1=O. 0144;Tm=0.18;%PWM变换器参数f=8000;Ts=l/f;Ucm=5;Ude=538;Ks=Udc/Uc

3、m;%电流环滤波时间常数 Toi=0. 0006;%转速环滤波时间常数Ton=0. 01;用额定转速给定电压 Un=10;%转速调节器输出限幅值 Uonl=10;%电流调节器输出限幅Uoil=5;%转速环反馈系数 alpha=Un/nN;%电流环反馈系数 beta=Uonl/ (lambda*IdN);%电流调节器Tsigmai=Ts+Toi;taui=Tl;K1=O. 5/Tsigmai;Ki=KI*taui*R/(Ks*beta);%转速调节器 Tsigman=l/KI+Ton;h=5;taun=h*Tsigman;KN= (h+1)/ (2*h*Tsigman*Tsigman);Kn=(

4、h+1)*bet a*Ce*Tm/(2*h*alpha*R*T s i gman);实验原理图:电流环仿真file look yiew Simulation Help- G0O- 今功0.0501015020250.30.350.40450.5Sample based T=0 500电流环仿真ile look yiew Simulation Help O- S- f &V.OT100J皿转速环仿真实验内容及步骤：【实验方案】（实验步骤、记录）额定电压5=400V,额定电流加= 52.2A,额定转速2610r/min,反电动势系数 Ce=0. 1459,允许过载倍数入=1.5； PWM变换器开关

5、频率f=8KHz,延迟时间选择八 =l/f,最大控制电压为5V,直流母线电压为538V,放大系数K、=538/5=107. 5；电枢 回路总电阻RR.368Q；电枢回路电磁时间常数为=0. 0144s,机电时间常数0=0. 18s； 对应额定转速时的给定电压Un*=10V转速调节器的输出限幅10V,电流调节器输出限 幅5Vo确定电流反馈系数B和转速反馈系数。，以及电流环和转速环的滤波时间常数。 电流调节器按典型I型系统设计，电流超调量5 5%,进行电流环的仿真。给出额定 负载下，电流调节器给定、电枢电流和电动机转速的波形，分析波形的特点与成因。转速调节器按典型H型系统设计，空载起动到额定转速时

6、的转速超调量nK5%在 matlab/simulink仿真平台下搭建系统仿真模型。给出空载起动到额定转速过程中转 速调节器积分部分不限幅与限幅时包括转速、电流、转速调节器输出、转速调节器积 分部分的输出，指出空载起动时转速波形的区别，并分析原因。空载起动时，给定转速和实际转速，以及给定电流和实际电流的波形。仿真时长 为0 5秒和5秒。【实验数据处理】：实验数据：数据分析：电流反馈系数/=10/(4 *Lin) = 0.1277；计算电流调节器参数Ti= 0.0144；Toi 5 * Ts Tsigmai Ts- Toi：取 K1 Tsigmai = 0.5Ki = K】* 工i* R(K * 万)=0.2573；转速反馈系数a = 1 0/Hn = 0.0028 ；Ton = 0.01, TsigmanTon = 0.01, Tsigman= l/K + 7；Tn =h * Tsigman=0.0575;K = (/z +1) * / * G */(2 * 6 * a * R * Tsigman) = 124.1115；实验成绩: