题 目: 转速、电流反馈控制直流调速系统仿真 初始条件：

某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：直流电机参数为：额定电压U?220V,额定电流I?136A；额定转速n?1460rpm,Ce?0.132V?min/r，允许过载倍数??1.5；晶闸管装置放大系数Ks?40；电枢回路总电阻R?0.5?；时间常数

s；电流反馈系数??0.05V/A;转速反馈系数Tl?0.03s,Tm?0.18??0.007V?min/r

要求完成的主要任务:

（1）用MATLAB建立电流环仿真模型；

（2）分析电流环无超调、临界超调、超调较大仿真曲线； （3）用MATLAB建立转速环仿真模型；

（4）分析转速环空载起动、满载起动、抗扰波形图仿真曲线； （5）电流超调量?i?5%，转速超调量?n?10%。

参考文献： [1] 洪乃刚.《电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真》.北京：

机械工业出版社，2005:164-169 时间安排：

2011年12月5日至2011年12月14日，历时一周半，具体进

度安排见下表

具体时间 12.5 12.6－12.9 12.10—12.11 12.12－12.13 12.14 设计内容 指导老师就课程设计内容、设计要求、进度安排、评分标准等做具体介绍；学生确定选题，明确设计要求 开始查阅资料，完成方案的初步设计 由指导老师审核仿真模型，学生修改、完善并对仿真结果进行分析 撰写课程设计说明书 上交课程设计说明书，并进行答辩 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日

摘要

转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应用最广泛的直流调速系统，对于需要快速正、反转运行的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提高生产效率的关键。为了使转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统里设置两个调节器，组成串级控制。本文介绍了双闭环调速系统的基本原理，而且用Simulink对系统进行仿真。

关键词：双闭环调速、转速、电流、Simulink

《运动控制系统》课程设计说明书

目录

1 设计的初始条件及任务............................................................................................ 1

1.1概述................................................................................................................. 1 1.2初始条件......................................................................................................... 1 1.3要完成的任务.................................................................................................. 1 2双闭环直流调速系统的工作原理............................................................................. 2

2.1双闭环直流调速系统的介绍......................................................................... 2 2.2双闭环直流调速系统的组成......................................................................... 3 2.3双闭环直流调速系统两个调节器的作用..................................................... 4 3电流环的MATLAB计算、建立及仿真....................................................................... 4

3.1电流调节器的设计.......................................................................................... 4 3.2电流环仿真模型设计...................................................................................... 5 3.3电流环调节器分析.......................................................................................... 5 4转速环的MATLAB计算、建立及仿真....................................................................... 8

4.1转速调节器的设计.......................................................................................... 8 4.2转速环仿真模型设计..................................................................................... 9 4.3转速环的系统仿真......................................................................................... 9 5小结与体会............................................................................................................... 11 参考文献........................................................................................................................ 1

《运动控制系统》课程设计说明书

转速、电流反馈控制直流调速系统仿真

1 设计的初始条件及任务

1.1概述

本次仿真设计需要用到的是Simulink仿真方法，Simulink是Matlab最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。

1.2初始条件

某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：直流电机参数为：额定电压U?220V,额定电流I?136A；额定转速

n?1460rpm,Ce?0.132V?min/r，允许过载倍数??1.5；晶闸管装置放大系数Ks?40；电枢回路总电阻R?0.5?；时间常数Tl?0.03s,Tm?0.18s；电流反馈

系数??0.05V/A；转速反馈系数??0.007V?min/r。

1.3要完成的任务

1）用MATLAB建立电流环仿真模型；

2）分析电流环无超调、临界超调、超调较大仿真曲线； 3）用MATLAB建立转速环仿真模型；

4）分析转速环空载起动、满载起动、抗扰波形图仿真曲线； 5）电流超调量?i?5%，转速超调量?n?10%。

1