電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

word文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯信息工程學(xué)院電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)題目:電力拖動(dòng)與自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名學(xué)生姓名學(xué)號(hào)設(shè)計(jì)題目電力拖動(dòng)與自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容轉(zhuǎn)速反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真，轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真，基于MATLAB的SIMULINK下的2/3變換以及雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。各個(gè)仿真模型的搭建，分析各個(gè)圖形的具體含義。熟悉MATLAB下的SIMULINK下的使用方法。設(shè)計(jì)要求通過(guò)對(duì)課程的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)一定的基本論文設(shè)計(jì)能力，簡(jiǎn)單WPS下的正確操作。使其有一定的規(guī)范性。時(shí)間安排論文設(shè)計(jì)時(shí)間：2014.4.22-2014.4.25參考資料《電力拖動(dòng)基礎(chǔ)》、《供電技術(shù)》、《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》等。目錄轉(zhuǎn)速反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真..............................................................31.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?..................................................................................31.2轉(zhuǎn)速反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)仿真..............................................................3實(shí)驗(yàn)小結(jié)...........................................................................5轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)仿真........................................................61.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容.............................................................................71.2雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用........................................................71.3電流環(huán)仿真模型設(shè)計(jì).........................................................................71.4轉(zhuǎn)速環(huán)仿真模型設(shè)計(jì).........................................................................71.5轉(zhuǎn)速環(huán)的系統(tǒng)仿真...........................................................................8實(shí)驗(yàn)小結(jié).....................................................................................9基于MATLAB的SIMULINK下的3/2變換........................................................1.1根據(jù)步驟可得仿真圖........................................................................實(shí)驗(yàn)小結(jié).....................................................................................134雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn).........................................................141.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?..................................................................................141.2實(shí)驗(yàn)原理...................................................................................141.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容...................................................................................141.4實(shí)驗(yàn)仿真...................................................................................151.5系統(tǒng)的仿真、仿真結(jié)果和輸出及結(jié)果分析......................................................16實(shí)驗(yàn)小結(jié).....................................................................................185參考文獻(xiàn)......................................................................................1911轉(zhuǎn)速反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解MATLAB下SIMULINK軟件的操作環(huán)境和使用方法。（2）對(duì)轉(zhuǎn)速反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真和參數(shù)的調(diào)整。1.2轉(zhuǎn)速反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)仿真根據(jù)課本的操作步驟可得到如下的仿真框圖：圖1仿真框圖（1）運(yùn)行仿真模型結(jié)果如下：圖2電樞電流隨時(shí)間變化的規(guī)律圖3電機(jī)轉(zhuǎn)速隨時(shí)間變化的規(guī)律（2）調(diào)節(jié)參數(shù)Kp=0.251/τ=3系統(tǒng)轉(zhuǎn)速的響應(yīng)無(wú)超調(diào)但調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)（3）調(diào)節(jié)參數(shù)Kp=0.81/τ=15系統(tǒng)轉(zhuǎn)速的響應(yīng)的超調(diào)較大，但快速性較好word文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯實(shí)驗(yàn)小結(jié)word文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)初步了解了MATLAB下SIMULINK的基本功能，對(duì)仿真圖的建立了解了相關(guān)模塊的作用和參數(shù)設(shè)置。并可將其方法推廣到其他類(lèi)型控制系統(tǒng)的仿真中。2轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)仿真1.11.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容了解使用調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法，是設(shè)計(jì)方法規(guī)范化，大大減少工作計(jì)算量，但工程設(shè)計(jì)是在一定近似條件下得到的，用MATLAB仿真可根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行必要的修正和調(diào)整。轉(zhuǎn)速、電流反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng)是靜、動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良、應(yīng)用最廣泛的直流調(diào)速系統(tǒng)，對(duì)于需要快速正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行的調(diào)速系統(tǒng)，縮短起動(dòng)、制動(dòng)過(guò)程的時(shí)間成為提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。為了使轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，可在系統(tǒng)里設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，組成串級(jí)控制。1.2雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用1)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用（1）使轉(zhuǎn)速n跟隨給定電壓*mU變化，當(dāng)偏差電壓為零時(shí)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差。（2）對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用。（3）其輸出限幅值決定允許的最大電流。2)電流調(diào)節(jié)器的作用（1）在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過(guò)程中，使電流跟隨其給定電壓*iU變化。（2）對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)起及時(shí)抗擾作用。（3）起動(dòng)時(shí)保證獲得允許的最大電流，使系統(tǒng)獲得最大加速度起動(dòng)。（4）當(dāng)電機(jī)過(guò)載甚至于堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，從而起大快速的安全保護(hù)作用。當(dāng)故障消失時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)恢復(fù)正常。1.3電流環(huán)仿真模型設(shè)計(jì)圖2.1電流環(huán)仿真模型1.4轉(zhuǎn)速環(huán)仿真模型設(shè)計(jì)圖2.2轉(zhuǎn)速環(huán)仿真模型1.5轉(zhuǎn)速環(huán)的系統(tǒng)仿真1）PI調(diào)節(jié)器按照計(jì)算出來(lái)的結(jié)果：sWASR48.1347.11?？蛰d起動(dòng)時(shí)波形為：圖2.3轉(zhuǎn)速環(huán)空載起動(dòng)輸出波形2）滿載運(yùn)行時(shí)起動(dòng)的波形：圖2.4轉(zhuǎn)速環(huán)滿載高速起動(dòng)輸出波形3）抗干擾性的測(cè)試：圖2.5轉(zhuǎn)速環(huán)的抗干擾輸出波形實(shí)驗(yàn)小結(jié)通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)了解到了在工程設(shè)計(jì)下近似計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，并了解了如何根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的修正和調(diào)整，同時(shí)，對(duì)SIMULINK的模塊也更加熟悉了。word文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯33基于MATLAB的SIMULINK下的3/2變換1.1根據(jù)步驟可得仿真圖圖3.13/2變換仿真圖（1）仿真結(jié)果實(shí)驗(yàn)小結(jié)通過(guò)本次次試驗(yàn)對(duì)于3/2變換有了基本的了解，通過(guò)x、y和z坐標(biāo)到d、q坐標(biāo)的變換可節(jié)省大量的計(jì)算，并是結(jié)構(gòu)圖簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)明易讀。1.5系統(tǒng)的仿真、仿真結(jié)果和輸出及結(jié)果分析當(dāng)建模和參數(shù)設(shè)置完成后，即可開(kāi)始進(jìn)行仿真。圖5。19所示是轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電流曲線和轉(zhuǎn)速曲線。從仿真的結(jié)果可以看出，它非常接近于理論分析的波形。圖５．１９（ａ）轉(zhuǎn)速／電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的電流曲線和轉(zhuǎn)速曲線５．１９（ｂ）電動(dòng)機(jī)角頻率與電樞電流aI關(guān)系曲線下面分析一下仿真的結(jié)果。啟動(dòng)過(guò)程的第一階段是電流上升階段，由于突加給定電壓，ASR的輸入很大，其輸出很快達(dá)到限幅值，電流也很快上升，接近其最大值。第二階段，ASR飽和，轉(zhuǎn)速控制環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)表現(xiàn)為恒定電流給定作用下的電流調(diào)速系統(tǒng)，電流調(diào)節(jié)器的給定電壓于反饋電壓平衡，輸入偏差為零，但是由于積分的作用，其輸出還很大，所以出現(xiàn)超調(diào)。轉(zhuǎn)速超調(diào)之后，ASR輸入端出現(xiàn)負(fù)偏差電壓，使它退出飽和狀態(tài)，進(jìn)入線性調(diào)解階段，使速度保持恒定，實(shí)際結(jié)果也基本反映了這一點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)小結(jié)通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的仿真，對(duì)雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)有了更好的了解，參數(shù)及波形的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，也對(duì)模型的進(jìn)一步熟悉。波