Matlab轉速反饋單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)仿真

1、MATLAB 仿真技術報告1題目：轉速反饋單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)仿真直流電機模型框圖如下圖所示，仿真參數為R=0.2, T =0.012, T =0.09, Ce=0.1。本次仿真采用算法為lmode45,仿真時間2s。1、開環(huán)仿真：用Simulink實現上述直流電機模型，直流電壓UdO取420V，d001s，電機空載，即Id=0;d1s2s，電機滿載，即I,=150A。d畫出轉速n的波形，根據仿真結果求出空載和負載時的轉速n以及靜差率s。畫出電樞繞組電流波形。性 untitled * - Simulink性 untitled * - SimulinkFile Edit View Display

2、Diagram Simulatio n An alysis Code Tools Help噩曹羽代1上莎已,1負載時的轉速波形如上圖，在Id的作用下。在一秒后，波形會有個明顯的下降，這是因為在負的擾動下, 經過負反饋，導致轉速下降，輸出的轉速波形如圖由圖中標尺功能可得出，空載時轉速n=4200rpm負載時轉速ns=3900rpm。 由靜差率公式s =可知s=42-39 = 0.0714.n420051 ScopelFile Tools View Simulation HelpX回+ Aft800600J020.40.60.8121.41.61.8ReadySample basec T=2.00

3、02上圖是電樞繞組電流波形，因為是有了電流Id擾動，在一秒后有了一個電流分量，如果在電流Id為零的 時候，電樞繞組電流的波形應該在電機平穩(wěn)運轉之后降為 0，或者有一個極為細微的電流。從圖中可 以看出，電流在1s后不為零，這就是受到擾動階躍信號影響的結果。2、閉環(huán)仿真：在上述仿真基礎上，添加轉速閉環(huán)控制器，轉速指令為 4200rpm，0Is，電機空載，即Id=0;d1s2s，電機滿載，即I,=150A。d控制器為比例環(huán)節(jié)：比較不同kp值時的穩(wěn)態(tài)轉速?？刂破鳛楸壤e分環(huán)節(jié)，設計恰當的kp和值，畫出轉速波形、電機端電壓波形和電樞繞組電流波形, 求出靜差率、超調量。分析(2)中電壓和電流波形，解釋為什

4、么閉環(huán)系統(tǒng)動態(tài)響應優(yōu)于開環(huán)系統(tǒng)。Kp取不同的值時，有著不同的穩(wěn)態(tài)轉速，上左圖Kp=l，穩(wěn)態(tài)轉速為3791rpm上右圖 Kp=2,穩(wěn)態(tài)轉速為3988rpm。下左圖Kp=5，穩(wěn)態(tài)轉速為，下右圖Kp=10.穩(wěn)態(tài)轉速為。 由此可見，在Kp值逐漸增加的過程中，穩(wěn)態(tài)轉速也在逐漸的增加。取Kp=0.1, 0=1.5。得出下圖2波形，由標尺功能得到穩(wěn)態(tài)轉速為4200rpm，超調量為 0.505%。靜差率 s=0.000238，接近于 0.Sample basec T=2.0001LpLJ11+ Sample basec T=2.0001LpLJ11+ Rise Time117 835 ms+ Slew Rate28.463 (/ms) Edges0-Fall Time-Slew Rate- Overshoots / Un dershoots+ Preshoot0.505%+ Overshoot0.505%+ Undershoot0.435 %+ Settling Time-Preshoot- Overshoot- Undershoot-Settling Time- Cycles3.上圖分別為流程圖，轉速波形，電機端電壓波形，電樞繞組電流波形。相比于（2），