电⼒拖动⾃动控制系统实验报告
电⼒拖动⾃动控制系统实验
实验⼀转速反馈控制直流调速系统的仿真
⼀、实验⽬的1、了解MATLAB下SIMULINK软件的操作环境和使⽤⽅法。
2、对转速反馈控制直流调速系统进⾏仿真和参数的调整。
⼆、转速反馈控制直流调速系统仿真根据课本的操作步骤可得到如下的仿真框图：
图 1 仿真框图1、运⾏仿真模型结果如下：
图2 电枢电流随时间变化的规律
图3 电机转速随时间变化的规律2、调节参数Kp=0.25 1/τ=3 系统转速的响应⽆超调但调节时间长
3、调节参数Kp=0.8 1/τ=15 系统转速的响应的超调较⼤，但快速性较好
实验⼩结
通过本次实验初步了解了MATLAB下SIMULINK的基本功能，对仿真图的建⽴了解了
相关模块的作⽤和参数设置。并可将其⽅法推⼴到其他类型控制系统的仿真中。
实验⼆转速、电流反馈控制直流调速系统
仿真
⼀、实验⽬的及内容
了解使⽤调节器的⼯程设计⽅法，是设计⽅法规范化，⼤⼤减少⼯作计算量，但⼯程设计是在⼀定近似条件下得到的，⽤MATLAB仿真可根据仿真结果对设计参数进⾏必要的修正和调整。
转速、电流反馈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，对于需要快速正、反转运⾏的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提⾼⽣产效率的关键。为了使转速和电流两种负反馈分别起作⽤，可在系统⾥设置两个调节器，组成串级控制。
⼀、双闭环直流调速系统两个调节器的作⽤1)转速调节器的作⽤
（1）使转速n跟随给定电压*m
U变化，当偏差电压为零时，实现稳态⽆静
差。
（2）对负载变化起抗扰作⽤。
（3）其输出限幅值决定允许的最⼤电流。2)电流调节器的作⽤
（1）在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压*
i
U变化。
（2）对电⽹电压波动起及时抗扰作⽤。
（3）起动时保证获得允许的最⼤电流，使系统获得最⼤加速度起动。
（4）当电机过载甚⾄于堵转时，限制电枢电流的最⼤值，从⽽起⼤快速的安全保护作⽤。当故障消失时，系统能够⾃动恢复正常。三、电流环仿真模型设计
225 实验一 转速负反馈直流调速系统
一、实验目的
(1)了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。
(2)掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程。
(3)认识闭环反馈控制系统的基本特性。
二、实验所需挂件及附件
序号 型 号 备 注
1 DJK01 电源控制屏 该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。
2 DJK02 晶闸管主电路
3 DJK02-1三相晶闸管触发电路 该挂件包含“触发电路”,“正桥功放”，“反桥功放” 等几个模块。
4 DJK04 电机调速控制实验 I 该挂件包含“给定”，“电流调节器”，“速度变换”，“电流反馈与过流保护”等几个模块。
5 DJK08可调电阻、电容箱
6 DD03-2电机导轨﹑测速发电机及转速表 或者“DD03-3电机导轨﹑光码盘测速系统及数显转速表”
7 DJ13-1 直流发电机
8 DJ15 直流并励电动机
9 D42 三相可调电阻
10 慢扫描示波器 自备 226 11 万用表 自备
三、实验线路及原理
为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。对调速指标要求不高的场合，采用单闭环系统，而对调速指标较高的则采用多闭环系统。按反馈的方式不同可分为转速反馈，电流反馈，电压反馈等。在单闭环系统中，转速单闭环使用较多。
在本装置中，转速单闭环实验是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号，经“速度变换”后接到“速度调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较经放大后，得到移相控制电压UCt，用作控制整流桥的“触发电路”，触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变“三相全控整流”的输出电压，这就构成了速度负反馈闭环系统。电机的转速随给定电压变化，电机最高转速由速度调节器的输出限幅所决定，速度调节器采用P（比例）调节对阶跃输入有稳态误差，要想消除上述误差，则需将调节器换成PI(比例积分)调节。这时当“给定”恒定时，闭环系统对速度变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电压波动时，电机的转速能稳定在一定的范围内变化。
实用标准文案
文档大全 潇湘学院
《课程设计报告》
题目： 带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统建模与仿真
专业： 电气工程及其自动化
班级：
姓名：
学号：
指导教师： 陈敏
实用标准文案
文档大全 初始条件：
1．技术数据
输出功率为:7.5Kw 电枢额定电压220V
电枢额定电流 36A 额定励磁电流2A
额定励磁电压110V 功率因数0.85
电枢电阻0.2欧姆 电枢回路电感100mH
电机机电时间常数2S
电枢允许过载系数1.5
额定转速 1430rpm
2．技术指标
稳态指标：无静差（静差率s≤2%, 调速范围 D≥10 ）
动态指标：系统稳定
要求完成的主要任务:
1．技术要求：
(1) 该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，具有较宽的调速范围（D≥10），系统在工作范围内能稳定工作
(2) 根据指标要求进行动态校正，选择调节器的参数，并确定电流截止负反馈环节的相关参数，
(3) 系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续
2．设计内容：
(1) 根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图
(2) 根据带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统原理图, 分析转速调节器和电流截止负反馈的作用,
《运动控制系统》课程设计说明书
课程设计任务书
学生姓名： 专业班级：
指导教师： 工作单位：
题 目: 转速、电流反馈控制直流调速系统仿真
初始条件：
某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：直流电机参数为：额定电压220VU,额定电流136IA；额定转速n1460rpm,0.132min/eVrC，允许过载倍数1.5；晶闸管装置放大系数40sK；电枢回路总电阻0.5R；时间常数0.03,0.18lmssTT；电流反馈系数0.05/VA;转速反馈系数0.007min/Vr
要求完成的主要任务:
（1）用MATLAB建立电流环仿真模型；
（2）分析电流环无超调、临界超调、超调较大仿真曲线；
（3）用MATLAB建立转速环仿真模型；
（4）分析转速环空载起动、满载起动、抗扰波形图仿真曲线；
（5）电流超调量5%i，转速超调量10%n。
转速、电流反馈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，对于需要快速正、反转运行的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提高生产效率的关键。为了使转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统里设置两个调节器，组成串级控制。本文介绍了双闭环调速系统的基本原理，而且用Simulink对系统进行仿真。031040806 焦荣涛
1 转速、电流反馈控制直流调速系统仿真
1 设计的初始条件及任务
1.1概述
本次仿真设计需要用到的是Simulink仿真方法，Simulink是Matlab最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
