开环直流调速系统的动态建模与仿真

1、开 环 直 流 调 速 系 统 的 动 态 建 模 与 仿 真学院：电气与控制工程学院班级:学号:姓名:设计题目:开环直流调速系统的动态建模与仿真1.掌握开环直流调速系统的建模方法 2.熟悉MATLAB/Simulink的使用方法MATLA啲概述:MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory )的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLABn Simulink 两大部分。MATLAB是由美国 mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计

2、算环境。它将数值分析、 矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等 诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、 工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种 全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计 语言(如C、Fortran )的编辑模式，代表了当今国际科学计算软 件的先进水平。MATLAB是目前国际上最流行，应用最广泛的科学与工程计算 软件，它由 MATLAB语言，MATLABT作环境，MATLAB图像处理系统，MATLAB数据函数库，MATLAB应用程序接口五大部分组成的集 数值计算，图形处理，程序开发为一体的功能强大的系统.它应

3、用于自动控制，数学计算，信号分析，计算机技术，图像信号处 理，财务分析，航天工业，汽车工业，生物医学工程，语音处理 和雷达工程等各行业，也是国内高校和研究部门进行许多科学研究的重要工具。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学，工程中常用的形式十分相似 ，故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRA等语言完相同的事情简捷得多。MATLAB是以矩阵运算为基础的交互式程序语言，能够满足科 学、工程计算和绘图的需求。与其它计算机语言相比，其特点是 简洁和智能化，适应科技专业人员的思维方式和书写习惯，使得 编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作，键入持续后立即 得出结果，人机交互性

4、能好，易于调试并被科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台，并且随着计算机硬软件的更新及时升级，因此MATLABS言在国外的大学工学院中，特别是频繁进行数 值计算的电子信息类学科中， 已经成为每个学生都掌握的工具了。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。设计参数:直流调速系统的基本数据如下：晶闸管三相桥式全控整流电路供电的双闭环直流调速系统，直流电动机：220V,136A,1460r/min,电枢电阻Ra=0.2Q，允许过载倍数入=1.5;电枢回路总电阻：R=0.5Q，电枢回路总电感:L= 15mH,电动机轴上的总飞轮力矩：GD2二22.5N - m2,晶闸管装置:放大系数 Ks=

5、40,电流反馈系数：P =0.05V/A,转速反馈系数：a =0.007Vmin/r,滤波时间常数：Toi=0.002s ,Ton=0.01s相关参数的计算:查表可得三相桥式电路的平均失控时间Ts=0.00167sU N - I N Ra220 一136心=0.132 V min/rnN1460Cm/Ce电磁时间常数丄严s=0.03sR 0.5机电时间常数2gd2r22.5x0.5375C eCm375 咒 0.132 X 30 X 0.132S = 0.18sK p = 4.82设计方案:直流调速系统的仿真有两种方法:1 ：根据系统的动态结构图进行仿真2 :用power system 的相关

6、模块仿真 由于本次设计比较简单所以采用方法仿真模型与结果:无干扰时:转速:电流SBL-iwHIWrML1s后加入扰动：（扰动值取100）Sea DelScope转速:电流电势实验心得:本次控制系统仿真设计实习中，我学到了 Simulink仿真的一些方法，更加深入的了解了 MATLA这款非常优秀的数学软件。通过它使我对运动控制系统的设计有了很大的帮助。MATLAB是一个基于矩阵运算的软件，它的运算功能非常强大，编程效率高，强大而智能化的作业图功能，可扩展性强，simuli nk动态仿真功能，主要用于仿真、验证、算法思想是否正确。利用MATLAB可以使原本复杂的计算过程大大简化，在处理矩阵、复数运算的过程中尤 其明显。虽然我们的实习只有短短一周，但是我们却学到了很多课本上学 不到的东西。由于我们做过运控的期中的大作业， 所以在这次实习的 时候软件运用起来还算是比较顺利的。 通过本次实习，不仅加强了我 的动手能力而且还让我知道了有时候一个人解决不了的问题两个人 或者三个人可以解决，所以在遇到问题时大家可以一起商量、 一起解