雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)matlab仿真設(shè)計(jì)(參考版)
2025-01-19 11:27本頁(yè)面
【正文】 因?yàn)樵诮窈蟮墓ぷ髦幸粋€(gè)人獨(dú)立完成不與別人合作，是基本不可能的，所以在這次課程設(shè)計(jì)中也鍛煉了我們的團(tuán)隊(duì)的協(xié)作精神，為今后的學(xué)習(xí)和工作積累了經(jīng)驗(yàn)，是一筆難得的財(cái)富。這次課程設(shè)計(jì)，通過(guò)自己查找資料，了解情況，讓我們清楚我們學(xué)的知識(shí)與現(xiàn)實(shí)工業(yè)生產(chǎn)之間的聯(lián)系，使得我們對(duì)知識(shí)深刻的了解和鞏固。這次的課程設(shè)計(jì)從查找資料，到確定方案，最后再到用軟件仿真，我們組都團(tuán)結(jié)協(xié)作，互相幫助，并且得到老師的關(guān)懷。平常我們應(yīng)該擴(kuò)大自己得知識(shí)面。通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì)我同時(shí)也體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的樂(lè)趣。調(diào)試階段，找出硬件、參數(shù)間不相匹配和有錯(cuò)的地方，反復(fù)修改，直到符合設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行仿真，我們利用MATLAB仿真，把電路連好設(shè)定好參數(shù)就可以進(jìn)入?yún)?shù)調(diào)試，仿真。八、總結(jié)與體會(huì)通過(guò)本設(shè)計(jì)，我對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)在工業(yè)中的運(yùn)用有了深入的認(rèn)識(shí)，對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟、思路、有一定的了解與認(rèn)識(shí)。ACR的作用是電流跟隨，過(guò)流自動(dòng)保護(hù)和及時(shí)抑制電壓的波動(dòng)。帶PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)還有一個(gè)特點(diǎn)，就是轉(zhuǎn)速必超調(diào)。由于在啟動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR經(jīng)歷了不飽和、飽和、退飽和三個(gè)階段，即電流上升階段、恒流升速階段和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。當(dāng)擾動(dòng)取電以后，電流調(diào)節(jié)器ACR電流又有所增加，此后，電動(dòng)機(jī)在負(fù)載的阻力作用下減速，電流也在出現(xiàn)一些小的振蕩后很快趨于穩(wěn)定。當(dāng)負(fù)載突然增大時(shí)，由于轉(zhuǎn)速下降，此時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR起主要的調(diào)節(jié)作用，因此，電流調(diào)節(jié)器ACR電流有所下降，同啟動(dòng)時(shí)一樣，當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，達(dá)到限幅值，使電流急速上升。此時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，達(dá)到限幅值，迫使電流急速上升。當(dāng)突加給定負(fù)載時(shí)，由于負(fù)載加大，因此轉(zhuǎn)速有所下降，此時(shí)經(jīng)過(guò)ASR和ACR的調(diào)節(jié)作用后，轉(zhuǎn)速又恢復(fù)為先前的給定值，反映了系統(tǒng)的抗負(fù)載能力很強(qiáng)。其輸出電壓立即從限幅值下降，主電流也隨之下降。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，ASR的輸入偏差為0，但其輸出由于積分作用仍然保持限幅值，這時(shí)電流也保持為最大值，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，出現(xiàn)轉(zhuǎn)速超調(diào)。當(dāng)?shù)竭_(dá)恒流升速階段時(shí)，ASR一直處于飽和狀態(tài)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋不起調(diào)節(jié)作用，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)為恒值電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)的加速度為恒值，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速呈線(xiàn)性增長(zhǎng)直至給定轉(zhuǎn)速。此時(shí)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，電流調(diào)節(jié)器ACR起主要作用。進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行后，轉(zhuǎn)速換起主要作用，保持轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定。根據(jù)例題修改的gain gain1 step step1 仿真后波形六、仿真結(jié)果分析圖上部為電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線(xiàn)，下部為電機(jī)電流曲線(xiàn)。采用MATLAB中的simulink工具箱對(duì)系統(tǒng)在階躍輸入和負(fù)載擾動(dòng)情況下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)（主要為轉(zhuǎn)速和電樞電流）進(jìn)行仿真。第四步，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)并輸出仿真結(jié)果進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)仿真模型與仿真程序進(jìn)行檢驗(yàn)和修改，而后按照系統(tǒng)仿真的要求輸出仿真結(jié)果。如果應(yīng)用MATLAB的Toolbox工具箱及其Simulink仿真集成環(huán)境作仿真工具，這就是MATLAB仿真。對(duì)于快速的實(shí)時(shí)系統(tǒng)的仿真，往往用匯編語(yǔ)言編制仿真程序。對(duì)于離散控制系統(tǒng)而言，有像差分方程這樣的原始數(shù)學(xué)模型以及類(lèi)似連續(xù)系統(tǒng)的各種模型，這些模型都可以對(duì)離散系統(tǒng)直接進(jìn)行仿真。對(duì)于連續(xù)控制系統(tǒng)而言，有像微分方程這樣的原始數(shù)學(xué)模型，在零初始條件下進(jìn)行拉普拉斯變換，求得自控系統(tǒng)傳遞函數(shù)數(shù)學(xué)模型。第二步，建立自控系統(tǒng)的仿真模型原始的自控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型比如微分方程，并不能用來(lái)直接對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。這是實(shí)驗(yàn)法建立數(shù)學(xué)模型。這是解析法建立數(shù)學(xué)模型。描述系統(tǒng)諸變量間靜態(tài)關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，稱(chēng)為靜態(tài)模型；描述自控系統(tǒng)諸變量間動(dòng)態(tài)關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，稱(chēng)為動(dòng)態(tài)模型?？刂葡到y(tǒng)仿真，就是以控制系統(tǒng)的模型為基礎(chǔ)，主要用數(shù)學(xué)模型代替實(shí)際的控制系統(tǒng)，以計(jì)算機(jī)為工具，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究的一種方法。仿真的結(jié)果還可以存放到Matlab的Workspace(工作空間)里做事后處理。采用Scope模塊和其它的畫(huà)圖模塊,在仿真進(jìn)行的同時(shí),就可觀看到仿真結(jié)果。在定義完一個(gè)模型以后,用戶(hù)可以通過(guò)Simulink的菜單或Matlab命令窗口鍵入命令來(lái)對(duì)它進(jìn)行仿真。用Simulink創(chuàng)建的模型可以具有遞階結(jié)構(gòu),因此用戶(hù)可以采用從上到下或從下到上的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建模型。Simulink包含有Sinks(輸出方式)、Source(輸入源)、Linear(線(xiàn)性環(huán)節(jié))、Nonlinear(非線(xiàn)性環(huán)節(jié))、Connections(連接與接口)和Extra (其它環(huán)節(jié))子模型庫(kù),而且每個(gè)子模型庫(kù)中包含有相應(yīng)的功能模塊。Simulink為用戶(hù)提供了方框圖進(jìn)行建模的圖形接口,采用這種結(jié)構(gòu)畫(huà)模型就像你用筆和紙來(lái)畫(huà)一樣容易。同時(shí),它也具有能在仿真進(jìn)行的過(guò)程中動(dòng)態(tài)改變仿真參數(shù)的功能。還可將上述兩種方法交叉混合使用。用戶(hù)既可直接用方塊圖來(lái)輸入仿真模型,也可用Matlab語(yǔ)言編寫(xiě)M文件來(lái)輸入。Simulink的出現(xiàn),更使得Matlab為控制系統(tǒng)的
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