PI控制器控制的雙閉環(huán)控制串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)

1、目目 錄錄第第一章一章 概述概述.2第二章第二章 雙閉環(huán)控制串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)雙閉環(huán)控制串級(jí)調(diào)速系統(tǒng).32.1 雙閉環(huán)控制串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的組成.32.2 異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)子整流電路工作狀態(tài)的選擇 .42.3 串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型.62.4 異步電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)子直流回路傳遞函數(shù)計(jì)算 .92.5 調(diào)節(jié)器參數(shù)的設(shè)計(jì)- 電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計(jì).112.5.1 電流環(huán)的設(shè)計(jì).112.5.2 轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì).13第三章第三章 MATLABMATLAB 仿真仿真.143.1 給定階躍的仿真：.143.2 抗擾仿真.15第四章第四章 收獲與致謝收獲與致謝.16參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).17第一章第一章 概述概述串級(jí)調(diào)速理論

2、早在 20 世紀(jì) 30 年代就已提出,到了 60-70 年代,當(dāng)可控電力電子器件出現(xiàn)以后,才得到更好的應(yīng)用。20 世紀(jì) 60 年代以來(lái),由于高壓大電流晶閘管的出現(xiàn),串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)獲得了空前的發(fā)展。60 年代中期,W.Shepherd 和J.Stanw 就提出了一種將繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差功率進(jìn)行整流,然后經(jīng)過(guò)晶閘管逆變器將整流后的轉(zhuǎn)差功率逆變?yōu)殡娋W(wǎng)頻率的交流功率,并將其反饋到電動(dòng)機(jī)的定子輔助繞組中的晶閘管串級(jí)方案,稱(chēng)為“定子反饋”方案,而把通過(guò)變壓器,逆變變壓器,將轉(zhuǎn)差功率反饋到電網(wǎng),常規(guī)的晶閘管串級(jí),稱(chēng)為“電網(wǎng)反饋”方案。在“定子反饋”方案中,輔助繞組與定子繞組電氣上絕緣,通過(guò)磁耦合,即電磁感應(yīng)

3、,將轉(zhuǎn)差功率經(jīng)過(guò)定子繞組反饋到電網(wǎng),這就是我們所說(shuō)的“內(nèi)饋”串調(diào)。 20世紀(jì) 60 年代末期,我國(guó)的一些單位開(kāi)始進(jìn)行晶閘管串級(jí)調(diào)速的試驗(yàn),70 年代后期,西安整流器廠首先推出了系列產(chǎn)品,以后其他廠家也相繼推出。國(guó)內(nèi)最先是由屈維謙在 80 年代后期提出內(nèi)饋串級(jí)調(diào)速方案的。90 年代中期以后,有一家公司又推出斬波式內(nèi)饋串調(diào)。隨著電力電子技術(shù)和控制策略的發(fā)展,新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略被不斷提出。到目前為止全國(guó)已有四到五家知名的內(nèi)饋串級(jí)調(diào)速裝置的生產(chǎn)廠家。 如今節(jié)約能源、更加合理地、有效地利用能源是一項(xiàng)艱巨、利國(guó)利民造福子孫的長(zhǎng)期工作,也是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策。隨著我國(guó)改革開(kāi)放不斷深入和國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)

4、的飛速發(fā)展,國(guó)家大量撥款加速建設(shè),現(xiàn)在已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步,有部分項(xiàng)目已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用化階段相信在不久的將來(lái)我國(guó)在雙閉環(huán)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)方面一定會(huì)趕上或進(jìn)一步縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距本課程設(shè)計(jì)就要求結(jié)合給定的初始條件來(lái)完成直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中包括繪制該調(diào)速系統(tǒng)的原理圖，對(duì)調(diào)節(jié)器進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)等。要實(shí)現(xiàn)直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需先對(duì)控制系統(tǒng)的組成及工作原理有一定深入的理解，弄清楚調(diào)速系統(tǒng)每個(gè)組成部分的作用，弄清楚轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)的工作原理，合理選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)以便進(jìn)行合理的工程設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)通過(guò)變流系統(tǒng)將調(diào)節(jié)繞組從主繞組感應(yīng)過(guò)來(lái)的電勢(shì)串入電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組，改變其串入電勢(shì)的大小來(lái)實(shí)

5、現(xiàn)調(diào)速。即將內(nèi)反饋串級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)的部分轉(zhuǎn)子能量取出以改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。PI 控制器控制的雙閉環(huán)控制串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第第二二章章 雙閉環(huán)控制串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)雙閉環(huán)控制串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)2.1雙閉環(huán)控制串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的組成雙閉環(huán)控制串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的組成 圖 2-1 雙閉環(huán)控制的串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖 2-1 所示為雙閉環(huán)控制的串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)原理圖。圖中，轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)取自異步電動(dòng)機(jī)軸上聯(lián)接的測(cè)速發(fā)電機(jī)，電流反饋信號(hào)取自逆變器交流側(cè)的電流互感器，也可通過(guò)霍爾變換器或直流互感器取自轉(zhuǎn)子直流回路。為了防止逆變器逆變顛覆，在電流調(diào)節(jié)器 ACR 輸出電壓為零時(shí)，應(yīng)整定觸發(fā)脈沖輸出相位角為 = min

6、。 圖中，晶閘管異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的主電路主要由晶閘管三相全控橋式有源逆變器 UI、三相橋式二極管轉(zhuǎn)子整流器 UR、三相繞線式異步電動(dòng)機(jī) M、逆變變壓器 TI、平波電抗器 Ld 等組成。繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)，其轉(zhuǎn)子相電動(dòng)勢(shì)經(jīng)三相不可控整流器 UR 整流，輸出直流電壓 Ud 。三相有源逆變器 UI 除提供可調(diào)的直流電壓 Ui 以作為所需的附加直流電動(dòng)勢(shì)外，還可將經(jīng) UR 整流后輸出的異步電機(jī)轉(zhuǎn)差功率回饋到電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能、無(wú)級(jí)的調(diào)速效果。圖所示的系統(tǒng)與直流不可逆雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)一樣，具有靜態(tài)穩(wěn)速與動(dòng)態(tài)恒流的作用。所不同的是它的控制作用都是通過(guò)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路實(shí)現(xiàn)的。動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖：圖 2-

7、2 雙閉環(huán)控制的串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.22.2 異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)子整流電路工作狀態(tài)的選擇異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)子整流電路工作狀態(tài)的選擇異步電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于轉(zhuǎn)子整流器的供電電源。如果把電動(dòng)機(jī)定子看成是整流變壓器的一次側(cè)，則轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于二次側(cè)，與帶整流變壓器的整流電路非常相似，因而可以引用電力電子技術(shù)中分析整流電路的一些結(jié)論來(lái)研究串級(jí)調(diào)速時(shí)的轉(zhuǎn)子整流電路。 但是，兩者之間還存在著一些顯著的差異，主要是：整流電路的不同點(diǎn): （1）一般整流變壓器輸入輸出的頻率是一樣的，而異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)的幅值與頻率都是變化的，隨電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而變化； （2）異步電動(dòng)機(jī)折算到轉(zhuǎn)子側(cè)的漏抗值也與轉(zhuǎn)子頻率

8、或轉(zhuǎn)差率有關(guān)；（3）由于異步電動(dòng)機(jī)折算到轉(zhuǎn)子側(cè)的漏抗值較大，所以出現(xiàn)的換相重疊現(xiàn)象比一般整流電路嚴(yán)重，從而在負(fù)載較大時(shí)會(huì)引起整流器件的強(qiáng)迫延遲換相現(xiàn)象。1轉(zhuǎn)子整流電路：（如圖 2-3）圖 2-3 轉(zhuǎn)子整流電路2. 電路分析：假設(shè)條件：（1）整流器件具有理想的整流特性，管壓降及漏電流均可忽略；（2）轉(zhuǎn)子直流回路中平波電抗器的電感為無(wú)窮大，直流電流波形平直；（3）忽略電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁阻抗的影響。換相重疊現(xiàn)象： 設(shè)電動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)差率下穩(wěn)定運(yùn)行，轉(zhuǎn)子三相的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為、raErbE。當(dāng)各整流器件依次導(dǎo)通時(shí)，必有器件間的換相過(guò)程，這時(shí)處于換相中的兩rcE相電動(dòng)勢(shì)同時(shí)起作用，產(chǎn)生換相重疊壓降，如圖 2-4 所示

9、。圖 2-4 換相重疊波形 根據(jù)電力電子技術(shù)中介紹的理論，換相重疊角為: (2.1)000022arccos 1arccos 166DdDdsXIXIsEE其中: :時(shí)折算到轉(zhuǎn)子側(cè)的電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子每相漏抗。0DX1s 由式 2.7 可知，換相重疊角隨著整流電流的增大而增加。dI當(dāng) 較小，在之間時(shí)，整流電路中各整流器件都在對(duì)應(yīng)相電壓dI00060波形的自然換相點(diǎn)處換流，整流波形正常。當(dāng)電流增大到角大于時(shí)，器件在自然換相點(diǎn)處未能結(jié)束換流，從dI060而迫使本該在自然換相點(diǎn)換流的器件推遲換流，出現(xiàn)了強(qiáng)迫延遲換相現(xiàn)象，所延遲的角度稱(chēng)作強(qiáng)迫延時(shí)換相角。p由此可見(jiàn)，串級(jí)調(diào)速時(shí)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子整流電路有兩

10、種正常工作狀態(tài)。 轉(zhuǎn)子整流電路的工作狀態(tài) （1）第一種工作狀態(tài)的特征是: , (2.2)000600p 此時(shí)，轉(zhuǎn)子整流電路處于正常的不可控整流工作狀態(tài)，可稱(chēng)之為第一工作區(qū)。（2）第二種工作狀態(tài)的特征是: ， (2.3)06000030p這時(shí)，由于強(qiáng)迫延遲換相的作用，使得整流電路好似處于可控的整流工作狀態(tài)，角相當(dāng)于整流器件的控制角，這一狀態(tài)稱(chēng)作第二工作區(qū)。p由于整流電路的不可控整流狀態(tài)是可控整流狀態(tài)當(dāng)控制角為零時(shí)的特殊情況，所以可以直接引用可控整流電路的有關(guān)分析式來(lái)表示串級(jí)調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)子整流電路的電流和電壓。整流電流：整流電流：Icos (2.4)00d26DrXE4/100r)6sin(26cos

11、PDPPXE）（整流電壓：整流電壓：UdDPPrIRsE22)cos(cos34. 20d = (2.5)dDDPrIRIXsE23-cos34. 2d00當(dāng) Id 較小，在 0 60之間時(shí)，整流電路中各整流器件都在對(duì)應(yīng)相電壓波形的自然換相點(diǎn)處換流，整流波形正常。由設(shè)計(jì)要求知轉(zhuǎn)子整流電路工作在第一工作區(qū)p = 0，= 0 60 。2.32.3 串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型在圖 2.1 所示的系統(tǒng)中，可控整流裝置、調(diào)節(jié)器以及反饋環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖均與直流調(diào)速系統(tǒng)中相同。在異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子直流回路中，不少物理量都與轉(zhuǎn)差率有關(guān)，所以要單獨(dú)處理。(1)轉(zhuǎn)子直流回路的傳遞函數(shù)根據(jù)圖

12、 2.2 的等效電路圖可以列出串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)子直流回路的動(dòng)態(tài)電壓平衡方程式： (2.6) 00ddiddIsUULRIdt式中: :當(dāng)時(shí)轉(zhuǎn)子整流器輸出的空載電壓,0dU1s Ud0=2.34Er0cop :逆變器直流側(cè)的空載電壓,0iU Ui0 = 2.34UT2 cos :折算到轉(zhuǎn)子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)每相漏感，DL 00112DDDXXLf :折算到二次側(cè)的逆變變壓器每相漏感，TL 112TTTXXLf :平波電抗器電感, LL L L : :轉(zhuǎn)子直流回路總電感， L=L=2+2+DLTLLL:轉(zhuǎn)差率為時(shí)轉(zhuǎn)子直流回路等效電阻:Rs (2.7)03322DTDTLXXRSRRR 于是式(2.7)可

13、改寫(xiě)成: 0000dDdiddInUUULRIndt將式(2.7)兩邊取拉氏變換，可求得轉(zhuǎn)子直流回路的傳遞函數(shù): (2.8) 000( )1( )0dLrdLsdiIsKUTUn sUn式中：T:轉(zhuǎn)子直流回路的時(shí)間常數(shù):Lr T=LrRL10004 . 06 . 7 :轉(zhuǎn)子直流回路的放大系數(shù):LrK = (2.9)1LrKR4 . 01轉(zhuǎn)子直流回路的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖如圖2-4所示。需要指出，串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)子直流回路傳遞函數(shù)中的時(shí)間常數(shù)和放大系數(shù)都是轉(zhuǎn)速的函數(shù)，它們是非定LsTLrKn常數(shù)圖 2-5 轉(zhuǎn)子直流回路動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖(2) 異步電動(dòng)機(jī)的傳遞函數(shù)異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為: (2.10)00031

14、()DedddMdXTUIIC I電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式為: (2.11)2375eLGD dnTTdt或?qū)懗?: (2.12)2375MdLGD dnCIIdt 式中:負(fù)載轉(zhuǎn)矩,LT:所對(duì)應(yīng)的等效直流電流,LI由此可得異步電動(dòng)機(jī)在串級(jí)調(diào)速時(shí)的傳遞函數(shù)為: (2.13)2/( )( )( )375EdLEMEMR Cn sRGD RIsIsC T ssC C其中為機(jī)電時(shí)間常數(shù)，與、都有關(guān)系，所以也不2375MEMGD RTC CMTRECMC是常數(shù)，而是和的函數(shù)。dIn（3）串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖把圖 2.1 中的異步電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)子直流回路都畫(huà)成傳遞函數(shù)框圖，再考慮給定濾波環(huán)節(jié)和反饋濾波環(huán)

15、節(jié)就可直接畫(huà)出雙閉環(huán)控制串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖，如圖 2.4 所示。圖圖 2-62-6 雙閉環(huán)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖雙閉環(huán)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖2.42.4 異步電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)子直流回路傳遞函數(shù)計(jì)算異步電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)子直流回路傳遞函數(shù)計(jì)算當(dāng)時(shí)轉(zhuǎn)子整流器輸出的空載電壓,1s Ud0=2.34Er0cop 34. 2 1274V13943折算到轉(zhuǎn)子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)每相漏感: = 00112DDDXXLf 0.73mH5014. 3223. 0折算到二次側(cè)的逆變變壓器每相漏感: = 112TTTXXLf 0.57mH5014. 3218. 0平波電抗器電感: =5mHLL轉(zhuǎn)子直流回路總電感: L=L=

16、2+2+DLTL7.6mH50.5720.732LL轉(zhuǎn)差率為時(shí)轉(zhuǎn)子直流回路等效電阻:sR =03322DTDTLXXRSRRR 0.4 0.714. 323. 030.39=0.0040.012+14. 318. 03 T:轉(zhuǎn)子直流回路的時(shí)間常數(shù):Lr =rLRL0.019s10004 . 06 . 7:轉(zhuǎn)子直流回路的放大系數(shù):LrK =1LrKR2.54 . 01電動(dòng)勢(shì)系數(shù)：=3.4EC0003nXIUDdd37023. 0843-1274電動(dòng)機(jī)額定勵(lì)磁下的轉(zhuǎn)矩電流比=Ce=3.4=32.48MC3014. 330電力拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)=0.076MTME2CC375RGD48.324 .

17、 33754 . 07863轉(zhuǎn)差率 s：s=0.7n00nnN空載轉(zhuǎn)速 n ：0n =1233.33r/min0s1nN7 . 01370轉(zhuǎn)差電壓擾動(dòng)：033. 11233127400nUd所以，轉(zhuǎn)子直流回路的傳遞函數(shù)：G（s）=1sTKrrLL1019. 05 . 2s異步電動(dòng)機(jī)的傳遞函數(shù)：=)(sGssssTCRME55. 12584. 04 . 0076. 04 . 34 . 02.52.5 調(diào)節(jié)器參數(shù)的設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器參數(shù)的設(shè)計(jì)- - 電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計(jì)電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計(jì)2.5.12.5.1 電流環(huán)的設(shè)計(jì)電流環(huán)的設(shè)計(jì)ACR:1. 確定時(shí)間常數(shù)1）整流裝置滯后時(shí)間常數(shù) T 。s按表 1-2，三

18、相橋式電路的平均失控時(shí)間： T =0.0017ss2）電流濾波時(shí)間常數(shù) T。oi T=0.003s。oi3) 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和。iT =+=0.0017s+0.003s =0.0047s iTsTiT0:整流裝置滯后時(shí)間常數(shù),:電流濾波時(shí)間常數(shù)sToiT2、選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) 由表 2-2 知 KT=0.5 時(shí),電流調(diào)節(jié)器超調(diào)量 而且對(duì)電源電壓抗壓性能: = ilTT 4.04 0047. 0019. 0 因此可按典型 I 型系統(tǒng)設(shè)計(jì)。電流調(diào)節(jié)器選用 PI 型，其傳遞函數(shù)為： ssKsWiiiACR1)(3電流調(diào)節(jié)器參數(shù)的計(jì)算ACR 超前時(shí)間常數(shù)： =T =T =0.019silLr ,因

19、此，電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益:0.5IiK T K =106.38 s-1IiiITTK0047. 05 . 0 于是，ACR 的比例系數(shù)為： K =0.46iKsiRKI011. 01604 . 0019. 038.106所以，電流調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為： =)(sACRWssKiii1ss019. 0019. 00087. 0電流調(diào)節(jié)器的原理圖如圖 2-7 所示：圖圖 2-7 含給定濾波與反饋濾波的含給定濾波與反饋濾波的 PI 型電流調(diào)節(jié)器原理圖型電流調(diào)節(jié)器原理圖2.5.22.5.2 轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì) ASR:轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算：1時(shí)間常數(shù)的確定（1）電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)為: =KI1iT2s00

20、94. 00047. 02 (2) 轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)為: =0.01snT0（3）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)為: =+=nTKI1nT0s0194. 001. 00094. 0 2.選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)由于設(shè)計(jì)要求無(wú)靜差，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)；又根據(jù)動(dòng)態(tài)要求，應(yīng)按典型型系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)。故 ASR 選用 PI 調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為： ssKsWnnnASR1)( 3.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)的計(jì)算 按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取 h=5,ASR 超前時(shí)間常數(shù)為： =n0.097s0.0194s5nhT 轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)增益：=s-1NKnTnThhh21 318.850194. 00194. 0 . 025215

21、因此 ASR 的比例系數(shù)為： =nK T2) 1hnRhCeTm（100194. 04 . 0022. 052076. 04 . 3011. 06 所以，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為： =)(sWASRssKnnn1ss097. 01097. 0 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的原理圖如圖 2-9 所示：圖 2-8 含給定濾波與反饋濾波的 PI 型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器第三章第三章 MATLABMATLAB 仿真仿真3.13.1 給定階躍的仿真：給定階躍的仿真： 根據(jù)上面繪制的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖以及球得的參數(shù)，在 simulink 里繪制出仿真圖，得出轉(zhuǎn)速波形圖，如下：圖 3-1 系統(tǒng)仿真圖形從上面仿真出的轉(zhuǎn)速波形圖可以看出，系統(tǒng)從給定

22、突加脈沖使轉(zhuǎn)速上升至所需轉(zhuǎn)速只需 0.3 秒左右，超調(diào)量極小。表明系統(tǒng)性能好，響應(yīng)快且穩(wěn)定性好。3.23.2 抗擾仿真抗擾仿真在 1.5 秒時(shí)給系統(tǒng)一個(gè)擾動(dòng) I ,得出系統(tǒng)仿真圖形如下:L圖 3-2 加擾動(dòng)后的轉(zhuǎn)速仿真圖形由上圖可以看出,此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)始下降。在經(jīng)過(guò)了大約 0.2 秒后，電機(jī)的轉(zhuǎn)速又趨于穩(wěn)定。且穩(wěn)定性能較好，基本不受負(fù)載變化的影響。根據(jù)以上仿真結(jié)果可知，該晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)具有響應(yīng)快、超調(diào)量小、精度高、抗擾動(dòng)性強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。第四章第四章 收獲與致謝收獲與致謝在本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我學(xué)到了很多東西，也遇到了很多麻煩。在開(kāi)始做課程設(shè)計(jì)之時(shí)，授課老師就向我們說(shuō)本次設(shè)計(jì)要仿真，讓我們了解一下相關(guān)的知識(shí)信息。但當(dāng)開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)還是手忙腳亂，主要是因?yàn)槲覀儗?duì) MATLAB 仿真不太了解。首先是系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算。但是事實(shí)上我們的計(jì)算工作并不順利，第一原因還是我們太懶了，沒(méi)有認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)計(jì)算環(huán)節(jié)。然后是計(jì)算時(shí)急于求成，導(dǎo)致有些計(jì)算結(jié)果出錯(cuò)，最后還是從新算一遍，得不償失。然后是原理圖以及結(jié)構(gòu)框圖的繪制。在這方面我們沒(méi)有遇到太大的問(wèn)題，因?yàn)闀?shū)上和網(wǎng)上有相關(guān)的內(nèi)容，我們參考了一下就完成了。最后是系統(tǒng)的仿真，系統(tǒng)仿真恐怕是本次設(shè)計(jì)中最難的環(huán)節(jié)