实验四 直流单闭环调速系统仿真2

3 当二者的理想空载转速相同时，闭环系统的静差率为开 环系统的1/(1+K)，可见系统闭环后静差率可显著减 小。
4 当系统的静差率要求一定时，闭环系统可大大提高调速 范围。
5 闭环系统中，转速紧紧跟随转速给定电压变化，另一 方面，对包含在闭环系统前向通道中的各种扰动的 有强烈的抑制作用
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负载变化时，调速系统的 调节过程
① 比例部分 ② 积分部分 ③ 比例加积分
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开环和闭环系统比较
1 在转速给定电压相同时，开环系统的理想空载转速为闭 环的1+K倍。
2 闭环系统的静特性比开环系统的硬，在相同负载电流的 情况下，闭环系统的静态转速降为开环系统的 1/(1+K)。
如果U=0，则转速调节器（比例调节器） ASR的输出电 压为零，晶闸管变流器的输出为零，电动机将不能工作。
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2）转速负反馈无静差调速系统
当转速负反馈的调速系统中转速调节器采用积分或比例 积分调节器时，由于具有积分控制作用，不仅依靠 U本身，还依靠偏差U的积累进行调节。当系统给 定量与反馈量出现时，开始消除偏差直到U为零， 但积分仍存在，有相应的输出，系统稳定时无静差。
4、其它分类方式
按被控量的名称分类：如电压控制系统，速度控制系统 等等。
按回路多少：单回路、多回路。
按组成元件的特性：线性控制系统、非线性控制系统。
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四 单闭环直流调速系统 1 转速负反馈直流调速系统
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转速负反馈直流调速系统工作原理及其静特性
当负载电流由Id1增加到Id2时，如在开环状态-------

2012-2013学年第一学期
“运动控制系统实验”实验项目研究报告
实验题目：比例积分控制的单闭环直流调速系统仿真
实验性质：综合性
班级：
姓名：
指导教师：王娟
比例积分控制的单闭环直流调速系统仿真
一、实验目的
1．熟练使用MATLAB下的SIMULINK仿真软件。

2．通过改变比例系数Kp以及积分时间常数τ的值来研究Kp和τ对比例积分控制的直流调速系统的影响。

二、实验内容
1．调节器的工程设计
2．仿真模型建立
3．系统仿真分析
三、实验要求
建立仿真模型，对参数进行调整，从示波器观察仿真曲线，对比分析参数变化对系统稳定性，快速性等的影响。

四、实验原理
五、实验各环节的参数及Kp和1/τ的参数的确定
5．1各环节的参数：
n=1000r/min,电动机电直流电动机：额定电压Un=220V，额定电流Idn=55A,额定转速
N
动势系数Ce=0.192V • min/r。

假定晶闸管整流装置输出电流可逆，装置的放大系数Ks=44，滞后时间常数Ts=0.00167s。

电枢回路总电阻R=1.0Ω，电枢回路电磁时间常数Tl=0.00167s电力拖动系统机电时间常数Tm=0.075s。

转速反馈系数α=0.01V • min/r。

对应额定转速时的给定电压Un*=10V。

稳态性能指标D=20，s 5% 。

5．2 Kp和1/τ的参数的确定：
六、仿真模型的建立
七、仿真模型的运行
八、仿真结果分析（修改Kp和1/τ的参数，观察Scope曲线变化）
九、心得体会。

直流调速系统及其仿真
首先，我先大致讲一下电机调速的基本原理：
01()d d n a U E I R R R =+++（1）
e e E C n K n ==Φ（2）
3） 直流他励电动机供电原理图 （1） （2） （3） V-M
n U n n U U =放大器p n U K U
晶闸管整流器及触发装置U V-M 式中，p K 为放大器的电压放大系数；s K 为晶闸管整流器及触发装置的电压放大系数；
2α为反馈电位器分压比；etg C 为测速发电机额定磁通下的电动势转速比；2etg C αα=为转速反馈系数。

以上就是单电机比较简单的理论，下面我要向大家介绍一下无静差转速负反馈调速系统的构成、建模及仿真。

单闭环无静差转速负反馈调速系统的电气原理图如图所示：
系统的建模包括主电路的建模和控制电路的建模两部分。

该系统由给定、速度调节器、同步脉冲触发器、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机、速度给定环节、限流环节等部分组成。

（一）
三相交流电源
A 超前C120度，C 超前B120度。

同步脉冲触发器和封装之后的子系统符号
六脉冲触发器需要用三相线电压同步，所以同步电源的任务是将三相交流电源的相电压转换成线电压。

图中
触发器开关信号block 为0时，开放触发器；为1时，封锁触发器。

晶闸管整流桥及其参数设置
直流电机模块
PID 模块及其参数设置
PI 的控制器可以通过现有的PID 模块进行设置。

限幅器模块及其参数设置
通过对ct U 参数变化范围的探索而知：在单闭环无静差系统中，当ct U 在110~207范围内变化时，同步脉冲
为样。

（二）
（三）。

【关键字】设计东北大学秦皇岛分校控制工程学院《自动控制系统》课程设计设计题目：转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真学生：张海松专业：自动化班级学号：指导教师：王立夫设计时间：2012年6月27日东北大学秦皇岛分校控制工程学院《自动控制系统》课程设计任务书专业：自动化班级：509 学生姓名：设计题目：转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真一、设计实验条件实验设备：PC机二、设计任务直流电机额定电压，额定电枢电流，额定转速，电枢回路总电阻，电感，励磁电阻，励磁电感，互感，，允许过载倍数。

晶闸管装置放大系数：，时间常数：，设计要求：对转速环进行设计，并用Matlab仿真分析其设计结果。

目录绪论--------------------------------------------------------------------------------11.转速单闭环调速系统设计意义-----------------------------12.原系统的动态结构图及稳定性的分析-----------------------22.1 转速负反应单闭环控制系统组成-----------------------22.2 转速负反应单闭环控制系统的工作原理-----------------33.调节器的选择及设计-------------------------------------33.1调节器的选择- --------------------------------------33.2 PI调节器的设计--- ---------------------------------44.Mat lab仿真及结果分析----------------------------------74.1 simulink实现上述直流电机模型-----------------------74.2 参数设置并进行仿真---------------------------------74.3结果分析--------------------------------- ---------155.课设中遇到的问题--------------------------------------166.结束语- ---------------------------------------------17参考文献- ---------------------------------------------17转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真绪论直流电动机由于调速性能好，启动、制动和过载转矩大，便于控制等特点，是许多高性能要求的生产机械的理想电动机。