電氣傳動課程設(shè)計simulink仿真

1、4 % < 4電氣傳動課程設(shè)計題目：轉(zhuǎn)速反饋控制調(diào)速系統(tǒng)的仿真姓 名韓雪晴學 院信息與電氣工程學院專 業(yè)電氣工程及其自動化年級2009級學號 20093615531指導教師趙枚概述調(diào)節(jié)原理帶轉(zhuǎn)速負反饋的閉環(huán)直流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，中有一臺與電動機通州安 裝的測速發(fā)電機 TG ,弓I出與被調(diào)量轉(zhuǎn)速成正比的負反饋電壓Ub，與給定電壓UB相比較后，得到轉(zhuǎn)速偏差電壓 Ub,經(jīng)放大 器A,產(chǎn)生電力電子轉(zhuǎn)換器 UPE的控制電壓Uc,用以控制電動機 轉(zhuǎn)速n實驗原理圖如下圖利用MATLAB下的SIMULINK軟件進行系統(tǒng)仿真是十分簡單和直觀 的,SIMULINK 提供了使用系統(tǒng)模型框圖組態(tài)的 仿真平臺，使用 SI

2、MULINK 進行仿真和分析可以像在紙上繪圖一樣簡單 .用戶可以用 圖形化的方法直接建立起仿真系統(tǒng)的模型，并通過 SIMULINK 環(huán)境 中的菜單直接啟動系統(tǒng)的仿真過程，同時將結(jié)果在示波器上顯示出 來 ,SIMULINK 也實線與 MATLAB ，C 或者 FORTRAN 之間的數(shù)據(jù)傳 遞。所以，掌握強大的 SIMULINK 工具會大大地增強用戶系統(tǒng)的仿 真能力。二、實驗目的1、進一步學習利用 MATLAB 下的 SIMULINK 來對控制系統(tǒng)進行仿 真。2、掌握轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的原理。3、學會利用工程的方法設(shè)計 ACR、 ASR 調(diào)節(jié)器的方法三、實驗原理SIMULINK 的簡介

3、：Simulink 是 MATLAB 最重要的組件之一， 它提供一個動態(tài)系統(tǒng)建模、 仿真和綜合分析的集成環(huán)境 .在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只 需要通過簡單直觀的鼠標操作， 就可構(gòu)造出復雜的系統(tǒng)。 Simulink 具 有適應面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活 等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點 Simulink 已被廣泛應用于控制理論和數(shù)字 信號處理的復雜仿真和設(shè)計 .同時有大量的第三方軟件和硬件可應用 于或被要求應用于 Simulink 。功能：Simulink 是 MATLAB 中的一種可視化仿真工具， 是一種基于MATLAB 的框圖設(shè)計環(huán)境 ,是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析

4、的一個 軟件包，被廣泛應用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號 處理的建模和仿真中。 Simulink 可以用連續(xù)采樣時間、 離散采樣時間 或兩種混合的采樣時間進行建模，它也支持多速率系統(tǒng),也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。 為了創(chuàng)建動態(tài)系統(tǒng)模型 ,Simulink 提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口 (GUI) ，這個創(chuàng)建過程只 需單擊和拖動鼠標操作就能完成， 它提供了一種更快捷、 直接明了的 方式，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果 .Simulink reg；是用于動態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領(lǐng)域仿真和基于模型的設(shè)計工具。 對各種時變系統(tǒng)，包括通訊、控制、信號處理、視頻處理

5、和圖像處理 系統(tǒng)，Simulink提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫來對其進行 設(shè)計、仿真、執(zhí)行和測試。 。 構(gòu)架在 Simulink 基礎(chǔ)之上的其他產(chǎn) 品擴展了 Simulink 多領(lǐng)域建模功能，也提供了用于設(shè)計、執(zhí)行、驗 證和確認任務的相應工具。 Simulink 與 MATLAB&reg; 緊密集成， 可 以直接訪問 MATLAB 大量的工具來進行算法研發(fā)、仿真的分析和可 視化、批處理腳本的創(chuàng)建、 建模環(huán)境的定制以及信號參數(shù)和測試數(shù)據(jù) 的定義 。 文檔為個人收集整理，來源于網(wǎng)絡(luò)本文為互聯(lián)網(wǎng)收集，請勿用作商業(yè)用途四、設(shè)計內(nèi)容1、轉(zhuǎn)速負反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)各環(huán)節(jié)參數(shù)如下：直流電動機：額

6、定電壓Un=220V，額定電流5n=55A,額定轉(zhuǎn)速 nN=1000r/min；電動機電動勢系數(shù) Ce=O。129V.min/r;放大系數(shù)Ks=40,滯后時間常數(shù)Ts=0.00178s電樞總電阻R=1。0Q;電樞回路電磁時間常數(shù) Tl=0。00178s,電力拖動系統(tǒng)機電時間常數(shù)Tm=0.075s。轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a =0.01V。min/r。對應額定轉(zhuǎn)速時的給定電壓 U*n=10V。2、轉(zhuǎn)速環(huán)的MATLAB計算、建立及仿真轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計確定時間常數(shù) 電流環(huán)等效時間常數(shù)利用LATLAB仿真內(nèi)容4、系統(tǒng)模型編輯窗口打開simulink主界面，新建一個文件，拉出各個模塊，組成如圖所示5、修改模塊參數(shù)，

7、完成模塊連接，比例積分控制的無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型6、仿真模塊的運行6、調(diào)節(jié)其參數(shù)的調(diào)整在控制系統(tǒng)中設(shè)置調(diào)節(jié)器是為了改善系統(tǒng)的靜、動性能。在采用PI調(diào)節(jié)器以后，構(gòu)成的是無靜差調(diào)速系統(tǒng)。利用仿真模型改變比例系數(shù) 和積分系數(shù)，可以輕而易舉的得到震蕩、有靜差、無靜差、超大或啟 動快等不同的轉(zhuǎn)速曲線上圖的仿真曲線中反應了對給定輸入信號的 跟隨性能指標如果改變PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)，可以得到轉(zhuǎn)速的超調(diào)量不一 樣、調(diào)節(jié)時間也不一樣的響應曲線經(jīng)過比較可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 和快速性是一對矛盾，必須根據(jù)工程的要求，選擇一個合適的PI參數(shù). 現(xiàn)調(diào)整參數(shù)此時Kp=0.85, 1/t=15.5，系統(tǒng)轉(zhuǎn)速的響應的超調(diào)較大，但快速性好。仿真圖形如下:五、小結(jié)與體會 這次課程設(shè)計中，我們學到了許多課堂上學不到的東西，尤其是在 Matlab 仿真上面有很多自己不懂的地方 ,我在此用了很多時間和精 力。 本次課程設(shè)計讓我對電力拖動自動控制系統(tǒng) -運動控制系統(tǒng) 的核心內(nèi)容 -轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)有了更深的理解， 對典型 I 系統(tǒng)設(shè)計加深了認識。 通過 matlab 的仿真，使我對雙閉環(huán)反 饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng)有了直觀的印象 .六、參考文獻1阮毅