電力拖動實驗.doc

姓名：胡海璐 學(xué)號：030840615指導(dǎo)老師：耿東山 試驗成績： 轉(zhuǎn)速負反饋控制直流調(diào)速MATLAB系統(tǒng)仿真一 仿真原理：轉(zhuǎn)速單閉環(huán)實驗是將反映轉(zhuǎn)速變化的電壓信號作為反饋信號，經(jīng)“速度變換”后接到“速度調(diào)節(jié)器”的輸入端，與“給定”的電壓相比較經(jīng)放大后，得到移相控制電壓UCt，用作控制整流橋的“觸發(fā)電路”，觸發(fā)脈沖經(jīng)功放后加到晶閘管的門極和陰極之間，以改變“三相全控整流”的輸出電壓，這就構(gòu)成了速度負反饋閉環(huán)系統(tǒng)。電機的轉(zhuǎn)速隨給定電壓變化，電機最高轉(zhuǎn)速由速度調(diào)節(jié)器的輸出限幅所決定，在圖（1）系統(tǒng)構(gòu)建中，速度調(diào)節(jié)器當(dāng)Gain為零時Gain1為參數(shù)（可調(diào)）不為零時為比例調(diào)節(jié)；速度調(diào)節(jié)器當(dāng)Gain1為零時Gain為參數(shù)（可調(diào)）不為零時為比例調(diào)節(jié)；速度調(diào)節(jié)器當(dāng)Gain1不為零的參數(shù)（可調(diào)）和Gain為不為零參數(shù)（可調(diào)）時為比例積分調(diào)節(jié)。實驗通過調(diào)節(jié)Gain和Gain1參數(shù)從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速。二 實驗?zāi)康模?掌握比例積分控制的直流調(diào)速系統(tǒng)的原理。2熟悉MATLAB中的Simulink工具并能建立調(diào)速系統(tǒng)模型并進行簡單的分析和系統(tǒng)調(diào)試。3利用Simulink工具分析比例控制。比例控制。比例積分控制他們之間的差別。三 實驗步驟及內(nèi)容1轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的參數(shù)：直流電機：額定電壓：,額定電流： 額定轉(zhuǎn)速： 電動機的電動勢系數(shù)：晶閘管整流裝置的參數(shù)：裝置的放大系數(shù)數(shù)： 滯后系數(shù)：電樞回路總電阻：R=1.0 ，電樞回路電磁常數(shù)，電力拖動系統(tǒng)機電時間常數(shù) =0.075s 。轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)=0.01V.min/r對應(yīng)的額定轉(zhuǎn)速的給定電壓2系統(tǒng)的建模和仿真參數(shù)在SIMULINK中的設(shè)置（1） 系統(tǒng)構(gòu)建3其參數(shù)設(shè)置通過 參數(shù)設(shè)置 三個從模型左到右分別為sum.sum1.sum2 （Gain中參數(shù)0.56為參考參數(shù)；Gain1中參數(shù)11.43為參考參數(shù)） 原理圖局部（PI調(diào)節(jié)器）四 仿真記錄與分析1當(dāng)為比例環(huán)節(jié)時：比例放大系數(shù)參數(shù)表Gain1.00 10.00 30.00仿真結(jié)果：轉(zhuǎn)速仿真結(jié)果： 電流仿真結(jié)果： 從仿真結(jié)果可以看出在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定：當(dāng)比例放大系數(shù)Gain不斷增大時峰值電流越來越大。當(dāng)Gain為1.00時280A左右；當(dāng)Gain為10.00時為1600A左右；電流太大對電動機影響很大。所以Gain不能太大。而上升時間減少對系統(tǒng)有一定好處。對轉(zhuǎn)速影響：減少上升時間。從結(jié)果可以看出到當(dāng)Gain為1.00時轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在700r/min而當(dāng)Gain為10.00時轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1000r/min。所以系統(tǒng)對于階躍信號存在穩(wěn)態(tài)誤差。由理論分析（勞斯判據(jù)）得到當(dāng)0 Gain21.54時系統(tǒng)穩(wěn)定而實驗Gain=30時已經(jīng)不穩(wěn)定結(jié)果符合理論依據(jù)。2當(dāng)為積分環(huán)節(jié)時積分參數(shù)Gain1表：Gain15.00 15.00 30.00仿真結(jié)果：轉(zhuǎn)速仿真結(jié)果： 電流仿真結(jié)果： 從仿真結(jié)果可以看出當(dāng)Gain1在一定范圍內(nèi)，增大過程中系統(tǒng)電機轉(zhuǎn)速和電流的調(diào)節(jié)時間延長，超調(diào)量和峰值時間都增大。最終轉(zhuǎn)速都穩(wěn)定在額定轉(zhuǎn)速電流為0A。所以當(dāng)為積分調(diào)節(jié)時系統(tǒng)對于階躍信號無穩(wěn)態(tài)誤差。從理論分析（勞斯判據(jù)）當(dāng)0 Gain123.56時系統(tǒng)穩(wěn)定所以Gain1=30.00時仿真結(jié)果系統(tǒng)不穩(wěn)定符合理論依據(jù)。3當(dāng)為比例積分環(huán)節(jié)時由比例環(huán)節(jié)仿真和積分環(huán)節(jié)仿真知為了使轉(zhuǎn)速能很快達到額定轉(zhuǎn)速并且穩(wěn)定比例系數(shù)不能太低。積分環(huán)節(jié)系數(shù)不能太低取適當(dāng)值。實驗給出的（參考）參數(shù)值為Gain=0.56、Gain1=11.43。根據(jù)上面兩個仿真適當(dāng)