转速电流双闭环直流系统仿真.doc

内蒙古科技大学 本科生课程设计论文 题 目：转速电流双闭环直流系统仿真 学生姓名： 纪永强 学 号：0967106208 专 业：自动化 班 级：09-2班 指导教师：李琦 2012年11 月2 日  内蒙古科技大学课程设计任务书 课程名称 控制系统仿真 设计题目 转速闭环控制的直流调速系统仿真 指导教师 李琦 时间 2012年10月29日至11月2日 一、教学要求 1、直流电机调速系统的基本工作原理； 2、通过对直流电机调速系统的建模，掌握使用Matlab/Simulink软件及Power System工具箱对直流调速系统的建模与仿真方法； 3、理解直流调速系统中，开环、转速单闭环及带电流截止副反馈的转速单闭环调速系统的工作原理，理解以上系统的启动过程电流、转矩、转速的变化，以及调速过程中转矩与转速的关系。 二、设计资料及参数 设计资料详见《电力电子与电力拖动控制系统的Matlab仿真》（洪乃刚主编）6.2.1-6.2.2节； 本设计涉及到的控制原理、电力拖动自动控制系统等内容参考相关专业课教学内容。 设计参数：见《电力电子与电力拖动控制系统的Matlab仿真》（洪乃刚主编）6.2.1-6.2.2节； 三、设计要求及成果 1、利用Simulink及Power System工具箱建立直流电动机转速单闭环系统模型，并仿真； 2、利用Simulink及Power System工具箱建立带电流截止副反馈的直流电动机转速单闭环系统模型，并仿真； 3、分析以上仿真中，启动过程电流、转矩、转速的变化，以及调速过程中转矩与转速的关系。通过示波器观察仿真结果，并结合电力拖动自动控制系统课程中的内容验证仿真的正确性; 4、撰写不少于3000字的设计报告。 设计报告要求提交纸质文档，设计报告包括设计背景、设计原理、设计过程、结果分析等几个部分，要求给出设计模型图以及仿真结果图。相关Matlab/Simulink设计文件要求提交电子文档。 四、进度安排 收集和查阅资料（一天） （两天） （一天） 编写技术设计书（一天） 课程设计成绩评定依据包括以下几点：1）工作态度（占10%）；2）基本技能的掌握程度（占20%）；3）方案的设计是否可行和优化(40%)；4）课程设计技术设计书编写水平(占30%)。分为优、良、中、合格、不合格五个等级。 考核方式：期间教师现场检查；评阅设计报告。 摘要 在双闭环直流调速系统原理基础上，根据系统的动、静态性能指标采用工程设计方法设计调节器参数，并运用Matlab的Simulink和Power System工具箱、面向系统电气原理结构图的仿真方法，实现了转速电流双闭环直流调速系统的建模与仿真。重点介绍了调速系统的建模和调节器、直流电机模块互感等参数的设置，给出了直流可逆调速系统的仿真模型和仿真结果，从仿真结果可以验证仿真模型及调节器参数设置的正确性。关键词双闭环 参数设置 互感 仿真SimPowerSystem直流双闭环调速的系统仿真 利用MATLAB下的SIMULINK软件和电力系统模块库(SimPowerSystems)进行系统仿真是十分简单和直观的，用户可以用图形化的方法直接建立起仿真系统的模型，并通过SIMULINK环境中的菜单直接启动系统的仿真过程，同时将结果在示波器上显示出来。掌握了强大的SIMULINK工具后，会大大增强用户系统仿真的能力。在教材第三章中，对工程实践中用得最多的典型Ⅰ型系统和典型II型系统的设计方法进行了详细的分析，在此基础上，利用SIMULINK软件仿真能对调节器的参数进行更为方便的调整，可以更为直观地得到系统仿真的结果，从而加深对工程设计方法的理解。 一 仿真模型的建立 （1）进入MATLAB，单击MATLAB命令窗口工具栏中的SIMULINK图标，或直接键入SIMULINK命令，打开SIMULINK模块浏览器窗口，如图1所示。由于版本的不同，各个版本的模块浏览器的表示形式略有不同，但不影响基本功能的使用。 (2)打开模型编辑窗口：通过单击SIMULINK工具栏中新模型的图标或选择File→New→Model菜单项实现。 (3)复制相关模块：双击所需子模块库图标，则可打开它，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编辑窗口。 在设计中，需要打开SimPowerSystems模块库，从Electrical Source组选中AC Voltage Source和 DC Voltage Source模块拖入模型编辑窗口，从Elements组选中Series RLC Branch和 Three-Phase Transfomer模块拖入模型编辑窗口，从Machines组选中DC Machine模块拖入模型编辑