直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn)

1、本文格式為word版，下載可任意編輯直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn) university of south china 電氣傳動(dòng)技術(shù) 試驗(yàn)報(bào)告1 試驗(yàn)名稱(chēng) 直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)調(diào)速試驗(yàn) 學(xué)院名稱(chēng) 電氣工程學(xué)院 指導(dǎo)老師 班 級(jí) 電力 學(xué) 號(hào) 同學(xué)姓名 一 預(yù)習(xí)報(bào)告 目的：1 了解并把握典型環(huán)節(jié)模擬電路構(gòu)成方法。 2 熟識(shí)各典型線(xiàn)性環(huán)節(jié)階躍響應(yīng)曲線(xiàn)。 3 了解參數(shù)變化對(duì)典型環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)性能影響。 內(nèi)容 ： 1 比 例 積 分 控 制 的 無(wú) 靜 差 直 流 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 仿 真 模 型 2 電流環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型 3 轉(zhuǎn)速環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型 二 試驗(yàn)報(bào)告 直流電動(dòng)機(jī)：額定電壓 u n =220n,額定電

2、流 i dn =55a,額定轉(zhuǎn)速n n =1000r/min,電動(dòng)機(jī)電動(dòng)勢(shì)系數(shù) c e =0.192vmin/r。假定晶閘管整流裝置輸出電流可逆，裝置的放大系數(shù) ks=44,滯后的時(shí)間常數(shù)t s =0.00167s。電樞回路總電阻 r=1.0,電樞回路電磁時(shí)間常數(shù)t l =0.00167s,電力拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù) t m =0.075s。轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)=0.01vmin/r。對(duì)應(yīng)額定轉(zhuǎn)速時(shí)的給定電壓 u* =10v。雙閉環(huán)調(diào)速系 統(tǒng) 中 ks=40,t s =0.0017s ， t m =0.18s ， t l =0.03s ，t oi =0.002s,t on =0.01s,r=0 ,c e

3、 =0.132v min/r ，=0.00666vmin/r,=0.05vmin/r。 一 比例積分掌握的無(wú)靜差直流調(diào)速系統(tǒng)中 pi 調(diào)整器的值為： k p =0.56，1/=11.34 無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)輸出（scope圖像1） 輸出波形比例部分（scope1圖像2） 對(duì)比圖1和圖2可以發(fā)覺(jué)，只應(yīng)用比例掌握的話(huà)，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，但是靜差率大，而添加積分環(huán)節(jié)后，系統(tǒng)既保留了比例環(huán)節(jié)的快速響應(yīng)性，又具有了積分環(huán)節(jié)的無(wú)靜差調(diào)速特性，使調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性相對(duì)更高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度也快。 當(dāng)取=0.25，1/=3時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)的響應(yīng)無(wú)超調(diào)，但調(diào)整時(shí)間很長(zhǎng)。如圖 無(wú)超調(diào)的仿真結(jié)果 3 當(dāng)=0.8，1/=15時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)速

4、的響應(yīng)的超調(diào)較大，但快速性較好。如圖所示 。 超調(diào)較大的仿真結(jié)果 4 掌握系統(tǒng)的各項(xiàng)動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)與參數(shù)kt有關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)t肯定時(shí),隨著開(kāi)環(huán)增益k的增大，系統(tǒng)的快速性提高，而穩(wěn)定性變差。若要求動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，則把k取得大一點(diǎn)；若要求超調(diào)小，則把k取得小一點(diǎn)。 二 1 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中電流環(huán)系統(tǒng)的 pi 調(diào)整器的傳遞函數(shù)微1.013+1.013/(0.03*s),kt=0.5，曲線(xiàn)為 雙 閉 環(huán) 調(diào) 速 系 統(tǒng) 中 轉(zhuǎn) 速 環(huán) 系 統(tǒng) 中 pi 調(diào) 節(jié) 器 的 傳 遞0.5067+16.89/s,kt=0.25。曲線(xiàn)為 很快的得到電流環(huán)的階躍響應(yīng)的仿真結(jié)果，無(wú)超調(diào)，但上升時(shí)間長(zhǎng)， 2 當(dāng)

5、kt=1.0，即傳遞函數(shù)為 2.027+67.567/s,曲線(xiàn)為超調(diào)大，但上升時(shí)間短。 三， 1 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速環(huán)系統(tǒng)中 pi 調(diào)整器的傳遞函數(shù)為11.7+134.48/s,負(fù)載電流為 0a,曲線(xiàn)圖如下可以看出，系統(tǒng)轉(zhuǎn)速最終穩(wěn)定運(yùn)行于給定系統(tǒng)。 2 當(dāng)負(fù)載電流設(shè)置為 136a 時(shí)，曲線(xiàn)如圖為啟動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，退飽和超調(diào)量削減. 3 加入擾動(dòng)。曲線(xiàn)如下，從轉(zhuǎn)速調(diào)整器使轉(zhuǎn)速 n 跟隨給定電壓*mu變化，當(dāng)偏差電壓為零時(shí)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差。其輸出限幅值打算允許的最大電流。 電流調(diào)整器起動(dòng)時(shí)保證獲得允許的最大電流，使系統(tǒng)獲得最大加速度起動(dòng)。當(dāng)電機(jī)過(guò)載甚至于堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大而起大快速的平安愛(ài)護(hù)作用。當(dāng)故障消逝時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)恢復(fù)正常。 。 四 心得體會(huì) 通過(guò)此次試驗(yàn)，使我對(duì)matlab中的simulink仿真軟件也有了進(jìn)一步的了解，通過(guò)simulink仿真軟件的仿真功能，可以用圖像化的方法直接建立系