單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的設計與仿真-資料下載頁
2025-06-29 22:49本頁面
【正文】 圖23所示 圖23 有靜差調速系統(tǒng)給定和負載 圖24無靜差調速系統(tǒng)給定和負載同時作用時的穩(wěn)態(tài)特性 同時作用時的穩(wěn)態(tài)特性與有靜差調速系統(tǒng)輸出波形圖相比較可知，加入無積分環(huán)節(jié)后，波形變得平滑了。 有靜差調速系統(tǒng)的動態(tài)結構如圖25所示，將前述靜態(tài)比例環(huán)節(jié)Ks換為。圖25 采用比例調節(jié)器的閉環(huán)有靜差調速系統(tǒng)結構圖仿真模型如圖26，其中微分環(huán)節(jié)的設置如圖所示。根據系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構圖(如圖25),選擇仿真模塊：使用constant模塊作為轉速給定電壓，ramp模塊作為負載擾動，并用staturation模塊限幅，選擇Gain模塊作為傳遞函數模塊，sum模塊作為信號綜合點，Derivative模塊作為微分器，最后加上示波器。由此建立有靜差調速系統(tǒng)的數學模型，并用MATLAB軟件對系統(tǒng)進行仿真。圖26為添加恒定負載時的仿真模型。圖26 單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)添加恒定負載時的動態(tài)仿真模型轉速給定電壓、負載擾動、傳遞函數、信號綜合點等模塊的參數設置與有靜差調速系統(tǒng)的參數設置相同。其它參數設置如圖所示。圖28為給定電壓時的輸出特性。 圖27有靜差調速系統(tǒng)當給定作為 圖28有靜差調速系統(tǒng)當給定作為時的動態(tài)輸出特性 時的動態(tài)輸出特性，給定電壓越大，最終轉速越高。且動態(tài)模型中，轉速會慢慢趨于穩(wěn)定。3., , 時的轉速輸出如圖29所示。此時仿真參數stop time 。從圖中可以看出。但是當Kp增大到40時，波形變得發(fā)散，說明Kp不能一直增大，否則會變得不穩(wěn)定。 圖29 給定為18V額定電流下的有靜差調速系統(tǒng)的動態(tài)特性 4. 圖30為用Ramp模塊加上staturation模塊限幅作為負載擾動。圖30 給定為階躍函數時的有靜差調速系統(tǒng)的動態(tài)系統(tǒng)。圖32為給定電壓時的輸出特性。 圖31有靜差調速系統(tǒng)當給定作為 圖32有靜差調速系統(tǒng)當給定作為時的動態(tài)輸出特性 時的動態(tài)輸出特性，給定電壓越大，最終轉速越高。且動態(tài)模型中，轉速會慢慢趨于穩(wěn)定。7., , 時的轉速輸出如圖33所示。此時仿真參數stop time 。從圖中可以看出。但是當Kp增大到40時，波形變得發(fā)散，說明Kp不能一直增大，否則會變得不穩(wěn)定。 圖33 給定為階躍函數下的有靜差調速系統(tǒng)的動態(tài)特性8. 無靜差調速系統(tǒng)的動態(tài)仿真模型如圖34所示。將有靜差調速系統(tǒng)的比例控制器換成比例積分控制器。有靜差調速系統(tǒng)的輸出特性如圖35所示無靜差調速系統(tǒng)的輸出特性如圖36所示。此時仿真參數stop time 。 圖34 無靜差調速系統(tǒng)的動態(tài)仿真模型 圖35 有靜差調速系統(tǒng) 圖36 無靜差調速系統(tǒng)與有靜差調速系統(tǒng)的輸出特性對比可知，由于無靜差調速系統(tǒng)中將比例環(huán)節(jié)改為積分環(huán)節(jié)，波形波動不大，能夠較快達到穩(wěn)定速度。綜上所述，對于單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)，為了達到較高的調速性能，需采用PI調節(jié)器，使波形在較短時間內達到穩(wěn)定速度。參考文獻[1] 陳伯時. 電力拖動自動控制. 北京：機械工業(yè)出版社，2008[2] 馮信康，楊興瑤. 電力傳動控制系統(tǒng)原理與應用. 北京：水利水電出版社，1985[3] 周德澤. 電氣傳動控制系統(tǒng)的設計. 北京：機械工業(yè)出版社，1989[4] 林瑞光. 電機與拖動基礎. 杭州：浙江大學出版社，2007[5] 李華德. 電力拖動控制系統(tǒng). 北京：電子工業(yè)出版社，2006[6] 閻治安，崔新藝，蘇少平. 電機學. 西安：西安交通大學出版社，2006[7] 孫亮，楊鵬. 自動控制原理. 北京：北京工業(yè)大學出版社，2006[8] 王兆安，黃俊. 電力電子技術. 北京：機械工業(yè)出版社，2004[9] (美)卡西 譯者:戴文進. 電機原理與設計的MATLAB分析. 北京：電子工業(yè)出版社，2006[10] 李維波. MATLAB在電氣工程中的應用. 北京：中國電力出版社，2006[11] 潘曉晟，郝世勇. MATLAB電機仿真精華50例. 北京：電子工業(yè)出版社 2007[12] 洪乃剛. 電力電子和電力拖動控制系統(tǒng)的MATLAB仿真. 北京：機械工業(yè)出版社，2006[13 ] 周淵深. 電力電子技術與MATLAB仿真. 北京：中國電力出版社，2005致謝在本論文的寫作過程中，我的導師老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴格把關，循循善誘，在此我表示衷心感謝。她嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；她循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。
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