SimPowerSystem直流双闭环调速系统仿真.doc

内蒙古科技大学 本科生课程设计论文 题 目：SimPowerSystem直流双闭环调速系统仿真 学生姓名： 学 号： 专 业： 班 级： 指导教师： 2013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 使用SimPowerSystem的直流双闭环调速系统仿真 指导教师 李琦 时间 2013年10月28日至11月1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）6.3.1-6.3.2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）6.3.1-6.3.2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电流双单闭环系统模型，并仿真； 2、设计速度调节器和电流调节器的参数； 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） Matlab/Simulink建模（两天） 控制系统设计与优化（一天） 编写技术设计书（一天） 五、评分标准 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：设计期间教师现场检查；评阅设计报告。 六、建议参考资料 1、《控制系统数字仿真与CAD》，李国勇，电子工业出版社，2003年9月第1版 2、《电力电子与电力拖动控制系统的Matlab仿真》,洪乃刚，机械工业出版社，2006年5月第1版 3、《电力拖动自动控制系统》，陈伯时，机械工业出版社，1991年，第2版 4、《自动控制原理》上、下册，吴麒，清华大学出版社，1994. 5 第1版 目录 一、 引言 5 二、 双闭环直流调速系统的结构 5 三、 系统各模块参数设置 6 1、直流电机的参数 6 3、整流电路的参数 7 4、触发脉冲发生器参数 7 5、移相控制单元参数 7 6、电流调节器参数 7 四、 仿真系统建模 8 1、系统模型仿真 8 五、 仿真结果分析 9 1、电机转速调节曲线 9 2、电枢电流调节曲线………………………………………………………………9 3、电枢电压调节曲线 10 4、负载转矩调节曲线 11 六、 结论 12 参考文献 12 SimPowerSystem的直流双闭环调速系统仿真 1、引言 MATLAB 下的 SIMULINK 软件具有强大的功能，而且在不断地得到发展，随着它的版本的更新，各个版本的模块浏览器的表示形式略有不同，但本书所采用的都是基本仿真模块，可以在有关的组中找到，在进一步地学习和应用SIMULINK 软件的其它模块后，会为工程设计带来便捷和精确。在工程设计时，首先根据典型 I 型系统或典型型系统的方法计算调节器参数，然后利用MATLAB 下的 SIMULINK 软件进行仿真，灵活修正调节器参数，直至得到满意的结果。 转速电流双闭环控制的直流调速系统是最典型的直流调速系统，该系统的仿真可以根据系统的动态结构图进行，也可以用 Power System 的模块来组建。两种仿真不同在于主电路，前者晶闸管和电动机用传递函数来表示，后者使用晶闸管整流器和电动机模型，而控制部分是相同的。由于动态结构图中的晶闸管整流器和电动机传递函数是线性的，其电流可以反向，因此仿真结果略有不同，采用