直流调速系统性能仿真毕业设计

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1、第 1 页 共 43 页 直流调速系统性能仿真直流调速系统性能仿真 摘摘 要要 文中所做的主要工作如下： 分析开环直流调速与单闭环直流调速系统的原理、 组成结构； 利用matlab软件主要单元 部件，搭建直流调速系统，进行调试，测试系统各性能波形，比较开环、闭环方式下的转速 性能差异。 1）开环系统与单闭环系统的总体方案设计，画出功能模块联接图并阐述原理。 2）各功能模块设计或原理阐述。 3）搭建开环直流调速系统。 4）有静差单闭环直流调速与无静差单闭环直流调速波形仿真。 关键词关键词： 开环系统；单闭环系统；性能；测试 第 2 页 共 43 页 目目 录录 摘 要 . 1 1 绪 论 4 直

2、流调速系统概述4 MATLAB 简介.4 第 1 章 晶闸管直流调速系统开环特性 5 1.1 直流调速系统的动态指标5 1.2 晶闸管电动机直流调速系统存在的问题.7 1.3 晶闸管开环直流调速系统与开环机械特性8 第 2 章 晶闸管开环直流调速系统仿真12 2.1 系统的建模和参数设置 12 2.2 系统的仿真、仿真结果的输出及结果分析 . 17 第 3 章 单闭环控制的直流调速系统简介 20 3.1 转速控制闭环调速系统的调速指标20 3.2 闭环调速系统的组成及静特性21 3.3 反馈控制规律22 3.4 主要部件22 3.4.1 比例放大器 22 3.4.2 比例积分放大器. 23 3

3、.4.3 额定励磁下直流电动机 . 24 3.5 稳定条件25 3.6 稳态抗扰误差分析25 第 4 章 单闭环直流调速系统的设计及仿真 . 28 4.1 参数设计及计算28 4.1.1 参数给出 28 4.1.2 参数计算 . 28 第 3 页 共 43 页 4.2 有静差调速系统29 4.2.1 有静差调速系统的仿真模型 29 4.2.2 主要元件的参数设置 30 4.2.3 仿真结果及分析 . 30 4.2.4 动态稳定的判断，校正和仿真 31 4.3 无静差调速系统33 4.3.1 PI 串联校正的设计 33 4.3.2 无静差调速系统的仿真模型 35 4.3.3 主要元件的参数设置

4、36 4.3.4 仿真结果及分析 . 36 4.4 有静差调速系统和无静差调速系统的动态分析设计 .37 4.4.1 有静差调速系统的仿真模型 37 4.4.2 参数设置 37 4.4.3 仿真结果及分析 . 37 第五章 结论 41 参考文献 42 致谢. 42 第 4 页 共 43 页 1 1 绪绪 论论 直流调速系统概述直流调速系统概述 从生产机械要求控制的物理量来看， 电力拖动自动控制系统有调速系统、 位置随动系统、 张力控制系统等多种类型， 而各种系统往往都是通过控制转速来实现的， 因此调速系统是最 基本的拖动控制系统。相比于交流调速系统，直流调速系统在理论上和实践上都比较成熟。 直

5、流调速是现代电力拖动自动控制系统中发展较早的技术。 在 20 世纪 60 年代发展起来 的电力电子技术，使电能可以变换和控制，产生了现代各种高效、节能的新型电源和交直流 调速装置，为工业生产，交通运输，楼宇、办公、家庭自动化提供了现代化的高新技术，提 高了生产效率和人们的生活质量，使人类社会生产、生活发生了巨大的变化。随着新型电力 电子器件的研究和开发以及先进控制技术的发展， 电力电子和电力拖动控制装置的性能也不 断优化和提高，这种变化的影响将越来越大。 MATLABMATLAB 简介简介 在 1980 年前后，美国的 Cleve 博士在 New Mexico 大学讲授线性代数课程时，发现应用 其它高级语言编程极为不便， 便构思并开发了 Matlab （MATrix LABoratory， 即矩阵实验室） ， 它是集命令翻译， 科学计算于一身的一套交互式软件系统， 经过在该大学进行了几年的试用 之后，于 1984 年推