【正文】 1201003000取負(fù)載電阻=2,P=2W的電位器，測(cè)速發(fā)電機(jī)與主電動(dòng)機(jī)同軸連接。（4）近似條件的校驗(yàn)電流環(huán)截止頻率==。（4）近似條件的檢驗(yàn)轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為。雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真本次系統(tǒng)仿真采用目前比較流行的控制系統(tǒng)仿真軟件MATLAB，使用MATLAB對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真的主要方法有兩種，一是以控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)，使用MATLAB的Simulink工具箱對(duì)其進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真研究。圖 64 無(wú)超調(diào)的仿真結(jié)果圖 65 超調(diào)量較大的仿真結(jié)果(2) 轉(zhuǎn)速環(huán)的系統(tǒng)仿真圖 66 轉(zhuǎn)速環(huán)的仿真模型為了在示波器模型中反映出轉(zhuǎn)速電流的關(guān)系，仿真模型中從Signal Routing組中選用了Mux模塊來(lái)把幾個(gè)輸入聚合成一個(gè)響亮輸出給Scope。避開(kāi)了電機(jī)中不易確定的參數(shù)(轉(zhuǎn)子電阻):因定子磁鏈的估算只與相對(duì)比較容易測(cè)量的定子電阻有關(guān)，所以使得磁鏈的估算更容易、更精確，受電機(jī)參數(shù)變化的影響也更小。圖1 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)原理框圖直接轉(zhuǎn)矩控制的結(jié)構(gòu)原理如圖1 所示 ,它由逆變器、 磁鏈估算、 轉(zhuǎn)矩估算、 磁鏈位置估算、 開(kāi)關(guān)表和調(diào)節(jié)器等部分組成。Tei = Cm(Fs ╳ Fr) = Cm Fs Frsin ∠(Fs，F(xiàn)r) = Cm(Fs ╳FΣ) = Cm Fs FΣsin ∠(Fs，F(xiàn)Σ) = Cm(Fr ╳FΣ) = Cm Fr FΣsin ∠(Fr，F(xiàn)Σ) （）式中，F(xiàn)s、Fr、FΣ分別為矢量 Fs、Fr、FΣ的模；∠（Fs、Fr） 、∠（Fs、FΣ） 、∠（Fr、FΣ）分別是矢量 Fs 和 Fr、Fs 和FΣ、Fr和FΣ之間的夾角。在異步電動(dòng)機(jī)定子坐標(biāo)系中求的轉(zhuǎn)矩的控制量后，根據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成原則，設(shè)置轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器，形成轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制系統(tǒng)，可獲得與矢量變換控制系統(tǒng)相接近的靜、動(dòng)態(tài)調(diào)速性能指標(biāo)。 圖3 定子正交 αβ 坐標(biāo)系 圖4 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)距觀測(cè)模型框圖以定子磁鏈?zhǔn)噶喀穝 為基準(zhǔn)的優(yōu)越性是，在定子坐標(biāo)系中計(jì)算定子磁鏈，受電機(jī)參數(shù)影響最?。ㄖ皇芏ㄗ与娮鑂s 的影響） ，而且定子電流可以直接測(cè)取。反過(guò)來(lái)，定子電壓空間矢量的選擇又取決于定子磁鏈空間矢量的運(yùn)動(dòng)軌跡。轉(zhuǎn)矩、磁鏈閉環(huán)控制所需要的反饋控制量由電機(jī)定子側(cè)轉(zhuǎn)矩、磁鏈觀測(cè)模型計(jì)算給出。可以使得在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速過(guò)程中，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的上下波動(dòng)減小，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。圖中的各個(gè)圖形中的橫坐標(biāo)都是仿真所用的時(shí)間——單位為秒(s)。電流的放大波形如圖20：圖12定子三相電流放大圖圖12中第二條曲線為電磁轉(zhuǎn)矩的波形。綜上所述，從仿真結(jié)果來(lái)看，采用本文中所涉及的控制策略進(jìn)行的直接轉(zhuǎn)矩仿真，所得到的系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)特性都很優(yōu)良，與理論分析的結(jié)果也基本吻合。參考文獻(xiàn)1. ：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 2. 何萍，2007 ：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 ：機(jī)械工業(yè)出版社，1998. 第4版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.. 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng). 武漢：華中科技大學(xué)出版社，1991：：國(guó)防工業(yè)出版社。機(jī)械工業(yè)出版社，2003 異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真研究[D] 遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士論文，2003．交流異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)研究與實(shí)踐[D]．大連理工大學(xué)碩士論文，2005 附錄一：直流調(diào)速系統(tǒng)主電路及輔助電路附錄二：電流、。 通過(guò)了這兩周的時(shí)間，讓我對(duì)交流直流系統(tǒng)有了進(jìn)一步的了解，同時(shí)也熟練了matlab的操作。并且轉(zhuǎn)速并沒(méi)有明顯的下降。從圖中看到波形按照三相正弦波的規(guī)律變化的。電機(jī)模型的輸入為三相電壓，輸出為一個(gè)含有電機(jī)定轉(zhuǎn)子電流、電壓、磁通、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)子位置的向量。(2) 轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)模塊通過(guò)對(duì)給定轉(zhuǎn)速與反饋轉(zhuǎn)速之間的差值進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，可以得到系統(tǒng)的給定轉(zhuǎn)矩。在零狀態(tài)下，電壓矢量等于零，磁鏈停止不動(dòng)。所謂正確選擇，包含兩個(gè)含義：一是電壓空間矢量順序的選擇；二是各電壓空間矢量給出時(shí)刻的選擇。需要明確的是，這些分量都是交流量。 直接轉(zhuǎn)矩控制（DSC）系統(tǒng)不需要往復(fù)的矢量旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，直接在定子坐標(biāo)系上用交流量計(jì)算轉(zhuǎn)矩的控制量。FΣ產(chǎn)生磁鏈?zhǔn)噶?Ψm。為了獲得高精度的速度控制，定子磁鏈軌跡就希望被控制成圓形。圖 67 轉(zhuǎn)速環(huán)空載高速起動(dòng)波形圖圖 68 轉(zhuǎn)速環(huán)滿載高速起動(dòng)波形圖圖 69 轉(zhuǎn)速環(huán)抗擾動(dòng)波形圖第二部分 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的建模與仿真1直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理及方案 直接轉(zhuǎn)矩控制理論直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制不同，它不是通過(guò)控制電流、磁鏈等量來(lái)間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量來(lái)控制。在此基礎(chǔ)上，利用圖62的仿真模型，可以觀察PI參數(shù)對(duì)跟隨性能的影響趨勢(shì)，找到符合工程要求的更合適的參數(shù)。其結(jié)構(gòu)圖如下：圖5—2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量：由h=4，查得，不滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)使ASR 退飽和重計(jì)算。（2）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇：按設(shè)計(jì)要求，選用PI調(diào)節(jié)器（3）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)的計(jì)算：按跟隨和抗干擾性能較好原則，取h=5,則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為：，轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)增益 。（2）電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇因?yàn)殡娏鞒{(diào)量，并保證穩(wěn)態(tài)電流無(wú)靜差，可按典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性型的，故可用PI型電流調(diào)節(jié)器。因?yàn)閂，故這里可選用ZYS14A型永磁直流測(cè)速發(fā)電機(jī)。這里選用3DG12B作為脈沖功率放大管，其極限參數(shù).觸發(fā)電路需要三個(gè)互差120176。為與電動(dòng)機(jī)配套的磁場(chǎng)變阻器，用來(lái)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流。通常負(fù)載需要的只是直流分量，對(duì)電動(dòng)機(jī)負(fù)載來(lái)說(shuō)，過(guò)大的交流分量會(huì)使電動(dòng)機(jī)換向惡化和鐵耗增加，引起過(guò)熱?？焖偃蹟嗥骺梢园惭b在直流側(cè)、交流側(cè)和直接與晶閘管串聯(lián)。因此，一般不采用阻容保護(hù)，而只用壓敏電阻作過(guò)電壓保護(hù)。F=耐壓≥ =130=選取30181。（2)晶閘管的額定電壓晶閘管實(shí)際承受的最大峰值電壓，乘以（2～3）倍的安全裕量，參照標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)，即可確定晶閘管的額定電壓，即 =（2～3）整流電路形式為三相全控橋，查表得，則 （110）取晶閘管有換相方便，無(wú)噪音的優(yōu)點(diǎn)。裕量，則 B=cosα=取U2=130V。（2）對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用。采用三相全控橋式整流電路供電。同時(shí)，由于電機(jī)的容量較大，又要求電流的脈動(dòng)小?？刂葡到y(tǒng)MATLAB設(shè)計(jì)及仿真。七、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定評(píng)定項(xiàng)目基本內(nèi)涵分值設(shè)計(jì)過(guò)程考勤10分自行設(shè)計(jì)、態(tài)度認(rèn)真、按進(jìn)度完成任務(wù)等10分設(shè)計(jì)報(bào)告完成設(shè)計(jì)任務(wù)30分報(bào)告規(guī)范性、參考文獻(xiàn)充分等情況10分設(shè)計(jì)報(bào)告創(chuàng)新性、雷同率等情況10分答 辯回答問(wèn)題情況30分總分100分0～100分：優(yōu)；80～89分：良；70～79分：中；60～69分，及格；60分以下：不及格八、參考資料，：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：機(jī)械工業(yè)出版社，1998. 第4版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200０王離九等. 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng). 武漢：華中科技大學(xué)出版社，1991：：國(guó)防工業(yè)出版社洪乃剛等。(一)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分提交:1．題目及技術(shù)要求2．系統(tǒng)方案和總體結(jié)構(gòu)。，編制元件明細(xì)表。，掌握系統(tǒng)仿真的方法。做出仿真結(jié)果，上交說(shuō)明書。（4）平波電抗器計(jì)算。６．要求給拖動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置給定積分器。通過(guò)它使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，以實(shí)際系統(tǒng)作為實(shí)例，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，掌握控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須遵循的原則、基本內(nèi)容、設(shè)計(jì)程序、設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)步驟方法及系統(tǒng)調(diào)試步驟。2．什么是過(guò)壓保護(hù)？ 答：以過(guò)電壓保護(hù)的部位來(lái)分，有交流側(cè)過(guò)壓保護(hù)、直流側(cè)過(guò)電壓保護(hù)和器件兩端的過(guò)電壓保護(hù)三種。避開(kāi)了電機(jī)中不易確定的參數(shù)(轉(zhuǎn)子電阻):因定子磁鏈的估算只與相對(duì)比較容易測(cè)量的定子電阻有關(guān)，所以使得磁鏈的估算更容易、更精確，受電機(jī)參數(shù)變化的影響也更小。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，綜合分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。５．要求觸發(fā)脈沖有故障封鎖能力。f)交流側(cè)快速熔斷器的選擇,與元件全連的快速熔斷器的選擇,直流側(cè)快速熔斷器的選擇。建立直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真模型，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。，先簡(jiǎn)要講述基本原理，然后進(jìn)行建模仿真，給出仿真結(jié)果。六、設(shè)計(jì)報(bào)告本課程設(shè)計(jì)的任務(wù)包括兩部分內(nèi)容：直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并校驗(yàn)和交流調(diào)速建模與仿真