邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)和matlab仿真-資料下載頁
2025-07-04 21:27本頁面
【正文】 設(shè)計(jì)電流檢測(cè)電路的主要作用是獲得與主電路電流成正比的電流信號(hào)，經(jīng)過濾波整流后，用于控制系統(tǒng)中。該電路主要由電流互感器（霍爾傳感器）構(gòu)成，將電流互感器接于主電路中，在輸出端即可獲得與主電路電流成正比的電流信號(hào)，起到電氣隔離的作用。 電流檢測(cè)電路原理圖 零電平檢測(cè)電路設(shè)計(jì)零電平檢測(cè)器也是一個(gè)電平檢測(cè)器，其工作原理與轉(zhuǎn)矩極性鑒別器相同，在控制系統(tǒng)中進(jìn)行零電流檢測(cè)，當(dāng)輸出主電路的電流接近零時(shí)，電平檢測(cè)器檢測(cè)到電流反饋的電壓值也接近零，輸出高電平。 零電平檢測(cè)器原理圖 零電平檢測(cè)輸出特性 邏輯控制器DLC的設(shè)計(jì)邏輯控制器模塊DLC是根據(jù)控制器的輸入來判斷輸出的邏輯狀態(tài)。邏輯控制器兩個(gè)輸出信號(hào)和分別通過觸發(fā)器來控制是否產(chǎn)生還是封鎖觸發(fā)脈沖,輸出信號(hào)和的狀態(tài)必須始終保持相反,以保證兩組整流器不會(huì)同時(shí)處于工作狀態(tài)。邏輯控制器的兩個(gè)輸入信號(hào)和是邏輯控制器判別改變輸出信號(hào)狀態(tài)的重要條件。由于電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)和改變轉(zhuǎn)向都需要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩方向,即電樞電流的方向,在系統(tǒng)控制中電流的方向是由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出的極性來決定的,也就是說的符號(hào)改變是邏輯控制器切換的條件之一。但是可逆系統(tǒng)的快速制動(dòng)或反轉(zhuǎn)過程要經(jīng)歷本橋逆變,反饋制動(dòng)和回饋制動(dòng)三個(gè)階段。在本橋逆變階段電動(dòng)機(jī)電流下降至零,然后才經(jīng)歷反接制動(dòng)階段建立反向電流,如果在本橋逆變階段尚未結(jié)束時(shí)就關(guān)斷該整流器,就可能產(chǎn)生逆變失敗現(xiàn)象,并損壞整流器,所以在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出改變極性后,還必須等待電動(dòng)機(jī)原方向電流減小到零后即后,才能關(guān)斷原來工作的整流器,而開通原封鎖的另一組整流器,因此電樞電流下降為零是邏輯切換的條件之二。只有在改變極性和兩個(gè)條件滿足后,邏輯控制器的輸出狀態(tài)才能改變。其原理模型如下圖。 邏輯控制器DLC的原理模型6 系統(tǒng)的MATLAB仿真 MATLAB（Simulink）的介紹 Math work開發(fā)的Simulink是MATLAB里的重要軟件工具之一，其主要的功能是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真與分析，從而在實(shí)際系統(tǒng)制作出來之前，可以預(yù)先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真與分析，并可以對(duì)系統(tǒng)做適當(dāng)?shù)膶?shí)際修正或者按照仿真的最佳效果來調(diào)試及整定控制系統(tǒng)的參數(shù)，以提高系統(tǒng)的性能，減少系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中反復(fù)修改時(shí)間，實(shí)現(xiàn)高效率地開發(fā)系統(tǒng)的目標(biāo)。支持連續(xù)與離散系統(tǒng)以及連續(xù)離散混合系統(tǒng)，也支持線性與非線性系統(tǒng)，還支持具有多種采樣的系統(tǒng)。Simulink仿真特色：傳統(tǒng)的系統(tǒng)微分方程或差方程等數(shù)學(xué)模型，非常抽象而且不易理解。Simulink建模直接繪制控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖，就像用筆與紙來畫圖一樣容易，且更簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確而快捷。這種直覺的圖形化形式，非常直觀，容易理解；不僅大大簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的流程，減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)、降低設(shè)計(jì)成本、提高工作效率，而且使抽象深?yuàn)W的數(shù)學(xué)模型變成工程技術(shù)語言——控制系統(tǒng)框圖。實(shí)際的鼠標(biāo)操作是用其點(diǎn)擊與拖曳功能。根據(jù)實(shí)際工程中控制系統(tǒng)的具體構(gòu)成。將上述模塊庫(kù)中提供的各種標(biāo)準(zhǔn)模塊復(fù)制到Simulink的模型窗口“untitled”中，再用Simulink的連線方法連接成一個(gè)完整的Simulink動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖。各個(gè)環(huán)節(jié)可按Simulink特定的方法設(shè)定或改變參數(shù)，以與實(shí)際控制系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)。必須強(qiáng)調(diào)，Simulink的模糊窗口“untitled”里建立的是系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，保存后的文件后綴為“.mdl”，而MATLAB的M文件編輯/調(diào)試器即“untitled”窗口里建立的是M文件，文件后綴為“.m”即MATLAB程序，兩者不要混為一談。為了管理與使用程序的方便，這兩種文件最好都存在MATLAB子目里。在構(gòu)建完一個(gè)模型以后，可以通過Simulink的菜單或者在MATLAB命令里窗口鍵入命令來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真機(jī)分析其動(dòng)態(tài)特性。對(duì)于使用者而已，菜單方式交互性強(qiáng)，非常方便；而命令方式對(duì)于運(yùn)行某方面的仿真程序時(shí)非常有用的。其次，Simulink內(nèi)置有各種分析工具：多種仿真算法、系統(tǒng)線性化、尋找平衡點(diǎn)等，都是非常先進(jìn)而使用的。還有，采用Scope示波器模塊與其他的畫圖模塊，可以在仿真進(jìn)行的同時(shí)，就觀看到仿真結(jié)果。 電力系統(tǒng)（Power System）工具箱 電力系統(tǒng)工具箱以Simulink為運(yùn)行環(huán)境，涵蓋了電工學(xué)科中常用的基本元件庫(kù)。它由電源、基本元件、電力電子、電機(jī)、連接件、測(cè)量等6個(gè)模塊庫(kù)組成，根據(jù)需要可以組合封裝出常用的更為復(fù)雜的模塊，添加到有關(guān)模塊庫(kù)中。，其控制子模塊庫(kù)中有6脈沖觸發(fā)器、三相子模塊庫(kù)中有晶閘管三相全控橋模塊、附加點(diǎn)機(jī)子模塊中有直流電機(jī)模塊。 6脈沖觸發(fā)器、晶閘管全控橋、直流電機(jī)模塊符號(hào) 系統(tǒng)模塊的建模 電源和6脈沖觸發(fā)器的建模與封裝 電源和6脈沖觸發(fā)器的建模與封裝 邏輯控制器的建模與封裝 在封裝之前，首先需要建立封鎖延時(shí)和開放延時(shí)子模塊。延時(shí)模塊封裝完成之后可以直接構(gòu)造邏輯控制電路， 邏輯控制器模塊 邏輯控制器模塊符號(hào) 整個(gè)邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的建模 邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)仿真模型 仿真中所存在的問題 由于個(gè)人原因，仿真中會(huì)出錯(cuò)，認(rèn)真查找資料也暫時(shí)找不到解決的辦法，因此，仿真結(jié)果尚未有。7 課程設(shè)計(jì)總結(jié)本論文設(shè)計(jì)了邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)供電部分，電動(dòng)機(jī)的回路部分，電流調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，邏輯控制器，輔助電路等部分進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用了兩組整流晶閘管反并聯(lián)的方式來給直流電動(dòng)機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)了直流電動(dòng)機(jī)的可逆運(yùn)行，并且通過邏輯控制器的作用，按照系統(tǒng)的工作狀態(tài)，指揮系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)切換。工作過程中不允許兩組晶閘管同時(shí)開放，確保主回路不產(chǎn)生環(huán)流。本論文中通過MATLAB對(duì)邏輯無環(huán)流系統(tǒng)進(jìn)行仿真，檢驗(yàn)了系統(tǒng)的正確性。經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)星期的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)，我從中學(xué)到了很多。整整兩個(gè)星期，我沉浸在這個(gè)課程設(shè)計(jì)當(dāng)中，這次課程設(shè)計(jì)很難，但是也是最充實(shí)的一次課程設(shè)計(jì)。從最開始的了解課題，查找資料，到動(dòng)手計(jì)算并設(shè)計(jì)，一步一步深入地去了解這個(gè)設(shè)計(jì)課題，從而了解運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。學(xué)習(xí)知識(shí)，如果沒有結(jié)合實(shí)際去運(yùn)用它，那么你就不能很好的理解和掌握它，它就只是知識(shí)，而不是你的知識(shí)。這次邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一開始充滿信心，后來遇到很多挫折，去和同學(xué)討論，向老師請(qǐng)教最終問題得到解決。我不僅做到了學(xué)以致用，還鍛煉了我的獨(dú)立思考、學(xué)會(huì)分析問題和遇到困難時(shí)能勇于嘗試和探索尋找方法解決問題的能力。 參考文獻(xiàn)[1] 阮毅，[M].北京:清華大學(xué)出版社,.[2] [M].機(jī)械工業(yè)出版社，2000.[3] 王兆安,（第五版）[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,.[4] 張東力,陳麗蘭,[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1999.[5][M].機(jī)械工業(yè)出版社,2004[6]顧繩谷電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)，上冊(cè)（第4版）.北京：機(jī)械工業(yè)出本社；2007[7]顧繩谷電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)，下冊(cè)（第4版）.北京：機(jī)械工業(yè)出本社；2007[8]洪乃剛電力電子和電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)MATLAB仿真機(jī)械工業(yè)出版社，2006[9]薛定宇，：清華大學(xué)出版社，2002.[10]—：清華大學(xué)出
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