【正文】 如下：(1)系統(tǒng)建模時，將其分成主電路和控制電路兩部分分別進行。具體方法是分別設(shè)置這些參數(shù)的?個較大和較小值進行仿真，秀清它們對系統(tǒng)性能影響的趨勢，據(jù)此逐步將參數(shù)進行優(yōu)化。2．2．1主電路的建模和參數(shù)設(shè)置開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的主電路由三相對稱交流電壓源、晶闌管整流橋、平波電抗器、直流電動機等部分組成。首先在電源模塊組中設(shè)置三個交流電壓源模塊，即A相、B相、C相；然后從連接器模塊組中選取“Ground”元件和“Bus Bar”元件并進行連接，如圖2．3所示。由此可得到三相對稱交流電源。(3)平波電抗器的建模和參數(shù)設(shè)置。(4)直流電動機的建模和參數(shù)設(shè)置。012]：勵磁線圈電阻和電感(Fieldresistance and inductance)為【240 120】；勵磁電樞互感系數(shù)(Field．a(chǎn)rmature mutualinductance Laf)為1．8 H；總慣量(Total inertia J)為l；粘滯摩擦系數(shù)(Viscous frictioncoefficient Sm)為0；庫倫摩擦轉(zhuǎn)矩(Coulomb friction torque TO為0；初始速度(Initialspeed)為l。6脈沖觸發(fā)器可從附加控制(Extras Control Blocks)子模塊組獲得。為觸發(fā)裝置控制電壓；U。3所示。將主電路和控制電路的仿真模型按照開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電氣原理圖的連接關(guān)系進行模型連接，邵可得到圖2．3所示的開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真模型。仿真中所選擇的計算方法為ode23s(2階Rosebrock算法)、由于實際系統(tǒng)的多樣性，不同的系統(tǒng)需要采用不同的仿真算法，到底采用哪一種算法，可通過仿真實踐進行比較選擇；仿真Start time一般設(shè)為0；Stop time根據(jù)實際需要而定，一般只要能夠仿真出完整的波形就可以了。圖2．12即為將勵磁電壓增大到220V時的轉(zhuǎn)速、電流曲線。3．1轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)主電路模型由交流電源、同步脈沖觸發(fā)器、晶閘管整流橋、平波電抗器、直流電動機等部分組成。轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理結(jié)構(gòu)圖如圖3．1所示。這就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。(2)對負(fù)載變化起抗擾作用。(3)在轉(zhuǎn)速動態(tài)過程中，保證獲得電機允許的最大電流，從而加快動態(tài)過程。圖中，主電路電源部分的接地方式除了通過“Bus bar模塊三相共同接地外，也可采用每相分別接地，如圖3．4所示。如圖3．4所示，給定環(huán)節(jié)的參數(shù)設(shè)為210rad／s，電流反饋系數(shù)設(shè)為o．1；速度反饋系數(shù)設(shè)為l。3．3仿真結(jié)果輸出及分析當(dāng)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)建模和參數(shù)設(shè)置憲成后，即可開始進行MATLAB與Simulink環(huán)境的仿真與分析。突加給定電壓，ASR的輸入很大，其輸出很快達到限幅值，電流也很快上升，接近其最大值。當(dāng)兩調(diào)節(jié)器參數(shù)選取恰當(dāng)時，雙閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)特性，即系統(tǒng)在啟動和升速過程中能夠在電機過載能力約束條件下表現(xiàn)出很快的動態(tài)跟隨性。本章介紹了一種基于MATLAB與Simulink環(huán)境仿真實驗平臺實現(xiàn)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的方法，該方法利用MATLAB平臺完成數(shù)據(jù)的采集、存儲和計算處理，根據(jù)實驗結(jié)果可以準(zhǔn)確直觀地分析轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動過程及動態(tài)抗擾性能，可方便地設(shè)計各種不同的調(diào)節(jié)器參數(shù)及控制策略并分析其對系統(tǒng)性能的影響，取得了很好的仿真效果。另外，雙閉環(huán)系統(tǒng)在整個啟動過程中，可充分利用電動機的過載能力，將電樞電流保持在最大允許值上，電動機輸出最大轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速直線上升，使過渡過程時間大大縮短。第三階段，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到給定值后，轉(zhuǎn)速節(jié)器的給定與反饋電壓平衡，輸入偏差為零，但是由于積分的作用，其輸出還是很大，所以出現(xiàn)超調(diào)。從仿真結(jié)果可以看出，它非常接近于理論分析的波形，具有比較好的效果和性能，能夠滿足實際的應(yīng)用要求和工程需要。圖3．7描述了ACR調(diào)節(jié)器的參數(shù)設(shè)置情況，ASR調(diào)節(jié)器的參數(shù)設(shè)置情況與此類似。通過仿真實驗將平波電抗器的參數(shù)設(shè)置為：電阻值(Resistance R)為0 Ohms；電感值(Inductance L)為9e．03 H；電容值(Capacitance C)為info SCR的參數(shù)設(shè)置為：橋臂數(shù)(Number ofbridge arms)取3；A、B、C三相交流電源接到整流橋的輸入端(Prot configuration)；過渡電阻(Snubber resistance RS)為50000 Ohms；過渡電容(Snubber capacitance Cs)為infi電力電子元件(Power Electronic device)選擇晶閘管；導(dǎo)通電容(Lon)為O H，正向電壓(Forward voltage vf)為O V。(2)在具體設(shè)計某個單閉環(huán)時，可按照下列步驟進行：①進行必要的結(jié)構(gòu)圖變換和實際系統(tǒng)的近似處理；②確定將實際系統(tǒng)校正成一類典型系統(tǒng)及進行調(diào)節(jié)器類型的選擇；③選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)；④計算調(diào)節(jié)器的電路參數(shù)：⑤設(shè)計校驗。2．電流調(diào)節(jié)器的作用(1)作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在外環(huán)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定(即外環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出量)變化。圖中％R(s)和‰R(J)分別表示轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。同時，我們可以建立圖3．2所示的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖，把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE。雙閉環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置了兩個調(diào)節(jié)器，即轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器(ASR)和電流調(diào)節(jié)器(ACR)[28】，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，兩者實行串級連接，且都帶有輸出限幅電路。開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)速度、電訊曲線 圖2．1l 采用開環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、電流曲線第3章雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)(Double Loop DC Motor Control System，DLDCMCS)是最常用的直流調(diào)速系統(tǒng)之一，因其具有良好的動靜態(tài)特性和抗擾性能以及廣范圍內(nèi)的平滑調(diào)速性能，特別適合應(yīng)用到龍門刨床、可逆軋鋼機、造紙、印染設(shè)備及其他直流調(diào)速等領(lǐng)域。轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)值較大。2．3系統(tǒng)的仿真參數(shù)設(shè)置通過設(shè)置在MATLAB模型窩園的“Simulation菜單參數(shù)，完成對仿真參數(shù)的設(shè)置，具體操作如圖2．9所示。2．2．2控制電路的建模和參數(shù)設(shè)置開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的控制電路只有一個給定環(huán)節(jié)，在輸入源模塊組中選取“Constant”模塊，并將模塊標(biāo)簽改為“給定信號”，將參數(shù)設(shè)囂為某個值，此處設(shè)為50。分別為a、b、c三相相電壓；In2為觸發(fā)信號；AB為A、B兩相線電壓；BC為B、C兩相線電壓；CA為C、A兩相線電壓；Block為時鐘；Out為輸出脈沖信號。同步電源與6脈沖觸發(fā)器及封裝后的子系統(tǒng)符號如圖2．8所示。工程上通常將觸發(fā)器和晶閘管整流橋作為～個整體來研究，所以在此處討論同步脈沖觸發(fā)器。直流電動機參數(shù)設(shè)置如圖2．7所示。平波電抗器的各參數(shù)是通過仿真實驗比較質(zhì)得到的優(yōu)化參數(shù)。首先在電力電子模塊組中選取“Universal Bridge”模塊，并將模塊標(biāo)簽改為“晶閘管整流橋”；然后對SCR整流橋進行參數(shù)設(shè)置如圖2．5所示。B、e相交流電源的參數(shù)設(shè)置，除了將初始相位設(shè)置值互差120。所以將觸發(fā)器歸到主電路進行建模。(5)由于實際系統(tǒng)的多樣性，沒有一種仿真算法是萬能的。若仿真結(jié)果理想，可認(rèn)可這些設(shè)置的參數(shù)；若仿真結(jié)果不理想，則通過這些仿真實驗，不斷進行參數(shù)優(yōu)化，最后確定其參數(shù)。圖2．1 開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)控制框圖在MAT