直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、運(yùn)動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)學(xué)院：電氣工程學(xué)院班級(jí)：09年級(jí)自動(dòng)化2班 姓 名：王 偉 指導(dǎo)老師：吳 韜 2012年12月25日目錄摘要.2關(guān)鍵詞.2設(shè)計(jì)要求.2引言.2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的原理.2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn).3轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng).4電流環(huán)與轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì).10雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在Simulink環(huán)境下的仿真.13小結(jié)13致謝14參考文獻(xiàn).14基于MATLAB的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：本文介紹了基于工程設(shè)計(jì)對(duì)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，根據(jù)直流調(diào)速雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作原理，設(shè)計(jì)了基于PID控制的轉(zhuǎn)速控制環(huán)和電流控制環(huán)。詳細(xì)分析了系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程及參數(shù)設(shè)計(jì)，運(yùn)用Simulink對(duì)直

2、流電動(dòng)機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和系統(tǒng)仿真。根據(jù)仿真結(jié)果分析該調(diào)速系統(tǒng)滿(mǎn)足我們的設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：雙閉環(huán)控制系統(tǒng)；Simulink；電流控制環(huán)；轉(zhuǎn)速控制環(huán)；設(shè)計(jì)要求：1.利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)； 2.設(shè)計(jì)過(guò)程中詳細(xì)說(shuō)明系統(tǒng)組成,詳細(xì)說(shuō)明電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)過(guò)程； 3.使用MATLAB軟件編寫(xiě)調(diào)試程序,分析內(nèi)環(huán)電流和電機(jī)轉(zhuǎn)速的輸出特性； 4.要有詳細(xì)原理說(shuō)明和設(shè)計(jì)過(guò)程，方案以WORD文檔的形式給出； 5.課程總結(jié),總結(jié)該課程的主要內(nèi)容與相關(guān)實(shí)際應(yīng)用。調(diào)速系統(tǒng)是當(dāng)今電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一中系統(tǒng)。目前對(duì)調(diào)速性能要求較高的各類(lèi)生產(chǎn)機(jī)械大多采用直流傳動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)為直

3、流調(diào)速。早在20世紀(jì)40年代采用的是發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，又稱(chēng)放大機(jī)控制的發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)組系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在40年代廣泛應(yīng)用，但是它的缺點(diǎn)是占地大，效率低，運(yùn)行費(fèi)用昂貴，維護(hù)不方便等，特別是至少要包含兩臺(tái)與被調(diào)速電機(jī)容量相同的電機(jī)。為了克服這些缺點(diǎn)，50年代開(kāi)始使用水銀整流器作為可控變流裝置。這種系統(tǒng)缺點(diǎn)也很明顯，主要是污染環(huán)境，危害人體健康。50年代末晶閘管出現(xiàn)，晶閘管變流技術(shù)日益成熟，使直流調(diào)速系統(tǒng)更加完善。晶閘管電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今主要的直流調(diào)速系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于世界各國(guó)。近幾年，交流調(diào)速飛速發(fā)展，逐漸有趕超并代替直流調(diào)速的趨勢(shì)。直流調(diào)速理論基礎(chǔ)是經(jīng)典控制理論，而交流調(diào)速主要依靠現(xiàn)代控制理論

4、。不過(guò)最近研制成功的直流調(diào)速器，具有和交流變頻器同等性能的高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性、高智能化特點(diǎn)。同時(shí)直流電機(jī)的低速特性，大大優(yōu)于交流鼠籠式異步電機(jī)，為直流調(diào)速系統(tǒng)展現(xiàn)了無(wú)限前景。單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)對(duì)于運(yùn)行性能要求很高的機(jī)床還存在著很多不足，快速性還不夠好。而基于電流和轉(zhuǎn)速的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜動(dòng)態(tài)特性都很理想。2.直流雙閉環(huán)系統(tǒng)的原理ASR（速度調(diào)節(jié)器）根據(jù)速度指令Un*和速度反饋Un的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，其輸出是電流指令的給定信號(hào)Ui*（對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，控制電樞電流就是控制電磁轉(zhuǎn)矩，相應(yīng)的可以調(diào)速）。ACR(電流調(diào)節(jié)器)根據(jù)Ui*和電流反饋Ui的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，其輸出是UPE（功率變換器件的

5、）的控制信號(hào)Uc。進(jìn)而調(diào)節(jié)UPE的輸出，即電機(jī)的電樞電壓，由于轉(zhuǎn)速不能突變，電樞電壓改變后，電樞電流跟著發(fā)生變化，相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩也跟著變化，由Te-TL=Jdn/dt，只要Te與TL不相等轉(zhuǎn)速會(huì)相應(yīng)的變化。整個(gè)過(guò)程到電樞電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩達(dá)到平衡，轉(zhuǎn)速不變后，達(dá)到穩(wěn)定。3雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)一般來(lái)說(shuō)，我們總希望在最大電流受限制的情況下，盡量發(fā)揮直流電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力，使電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)以盡可能大的加速度起動(dòng)，達(dá)到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，電流應(yīng)快速下降，保證輸出轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)1。這種理想的起動(dòng)過(guò)程如圖1所示。為實(shí)現(xiàn)在約束條件快速起動(dòng)，關(guān)鍵是要有一個(gè)使電流保持在最大值的恒流過(guò)程。根據(jù)反

6、饋控制規(guī)律，要控制某個(gè)量，只要引入這個(gè)量的負(fù)反饋。因此采用電流負(fù)反饋控制過(guò)程，起動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速快速上升，而要保持電流恒定，只需電流負(fù)反饋；穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中，要求轉(zhuǎn)矩保持平衡，需使轉(zhuǎn)速保持恒定，應(yīng)以轉(zhuǎn)速負(fù)反饋為主。采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。如圖2所示。0nnt圖1理想啟動(dòng)過(guò)程圖2 雙閉環(huán)直流調(diào)速控制系統(tǒng)原理圖圖3 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖參考雙閉環(huán)的結(jié)構(gòu)圖和一些電力電子的知識(shí)，采用機(jī)理分析法可以得到雙閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。4轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)tIdOtIdOnIdLnIdmIdcrnIdLnIdma帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) b理想的快速起動(dòng)過(guò)程圖4 直流調(diào)速系

7、統(tǒng)的電流、轉(zhuǎn)速啟動(dòng)特性曲線雙閉環(huán)控制的一個(gè)重要目的就是要獲得接近于理想的起動(dòng)過(guò)程，因此在分析雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能時(shí)，有必要先探討它的起動(dòng)過(guò)程。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在突加給定電壓由靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速和電流的過(guò)渡過(guò)程如圖5所示。由于在起動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR經(jīng)歷了不飽和、飽和、退飽和三個(gè)階段，整個(gè)過(guò)渡過(guò)程也就分為三個(gè)階段，在圖中表以、和。第階段：0t1是電流上升階段。突加給定電壓后，通過(guò)兩個(gè)調(diào)節(jié)器的控制作用，使Uct、Udo、Id都上升，當(dāng)IdIdl后，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。由于電機(jī)慣性的作用，轉(zhuǎn)速的增長(zhǎng)不會(huì)太快，因而ASR的輸入偏差電壓Un=Un數(shù)值較大并使其輸出達(dá)到飽和值，強(qiáng)迫電流Id迅速上升。當(dāng)

8、時(shí)，電流調(diào)節(jié)器ACR的作用使Id不再迅速增加，標(biāo)志著這一階段的結(jié)束。在這一階段中，ASR由不飽和很快達(dá)到飽和，而ACR一般應(yīng)該不飽和，以保證電流環(huán)的調(diào)節(jié)作用。第階段：t1t2是恒流加速階段。這一階段是起動(dòng)過(guò)程的主要階段。在這個(gè)階段中，ASR一直是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)表現(xiàn)為在恒流給定作用下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保持電流恒定（電流可能超調(diào)，也可能不超調(diào)，取決于ACR的參數(shù)），因而拖動(dòng)系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增加。又，n，這樣才能保持=cont。由于ACR是PI調(diào)節(jié)器，要使它的輸出量按線性增長(zhǎng)，其輸入偏差電壓必須維持一定的恒值，也就是說(shuō)，應(yīng)略低于。此外還應(yīng)指出，為了保證電流環(huán)的這種

9、調(diào)節(jié)作用，在起動(dòng)過(guò)程中電流調(diào)節(jié)器是不能飽和的，同時(shí)整流裝置的最大電流也須留有余地，即晶閘管裝置也不應(yīng)飽和，這都是設(shè)計(jì)中必須注意的。第階段：t2以后是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。此時(shí)，但由于積分作用，所以電動(dòng)機(jī)仍在最大電流下加速，必然使轉(zhuǎn)速必超調(diào)。當(dāng)時(shí)，使ASR退出飽和狀態(tài)，其輸出電壓即ACR的給定電壓迅速下降，也迅速下降。但由于，在一段時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)速仍繼續(xù)增加。當(dāng)時(shí)，n達(dá)到最大值（t3時(shí)刻）。此后，電動(dòng)機(jī)在負(fù)載的阻力下減速，與此相應(yīng)，電流也出現(xiàn)一段小與的過(guò)程，直到穩(wěn)定。在這最后的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段內(nèi)，ASR與ACR都不飽和，同時(shí)起調(diào)節(jié)作用。由于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)在外環(huán)，ASR處于主導(dǎo)地位，而ACR的作用則是力圖使盡快地跟隨A

10、SR的輸出量，或者說(shuō)，電流內(nèi)環(huán)是一個(gè)電流隨動(dòng)子系統(tǒng)。n OOttIdm Id IIIIIIt4 t3 t2 t1 圖5轉(zhuǎn)速和電流的過(guò)渡過(guò)程綜上所述，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程有三個(gè)特點(diǎn)：1飽和非線性。在不同情況下表現(xiàn)為不同結(jié)構(gòu)的線性系統(tǒng)。2準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制。階段屬于電流受限制條件下的最短時(shí)間控制。采用飽和非線性控制方法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制是一種很有使用價(jià)值的控制策略，在各種多環(huán)系統(tǒng)中普遍地得到應(yīng)用。3轉(zhuǎn)速必超調(diào)。按照PI調(diào)節(jié)器的特性，只有轉(zhuǎn)速超調(diào)，ASR的輸入偏差電壓為負(fù)值，才能使ASR退飽和。這就是說(shuō)，采用PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速必超調(diào)。5電流環(huán)與轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，一般是

11、先內(nèi)環(huán)后外環(huán)，調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)取決于穩(wěn)態(tài)精度和動(dòng)態(tài)校正的要求，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)校正的設(shè)計(jì)與調(diào)試都是按先內(nèi)環(huán)后外環(huán)的順序進(jìn)行，在動(dòng)態(tài)過(guò)程中可以認(rèn)為外環(huán)對(duì)內(nèi)環(huán)幾乎無(wú)影響，而內(nèi)環(huán)則是外環(huán)的一個(gè)組成環(huán)節(jié)3。由于典型型系統(tǒng)的跟隨性能由于典型型系統(tǒng)，而典型型系統(tǒng)的抗擾性能優(yōu)于典型型系統(tǒng)，因此一般來(lái)說(shuō)，從快速啟動(dòng)系統(tǒng)的要求出發(fā)，可按典型型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流環(huán)；由于要求轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，轉(zhuǎn)速環(huán)應(yīng)按典型型系統(tǒng)設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)法是建立在頻率特性理論基礎(chǔ)上的，只需將典型系統(tǒng)和典型系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)頻率特性作為調(diào)速系統(tǒng)僅有的兩種預(yù)期特性。工程設(shè)計(jì)的步驟如下：1對(duì)已知系統(tǒng)的固有特性做恰當(dāng)?shù)淖儞Q和近似處理，以簡(jiǎn)化調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)。2根據(jù)具體情況

12、選定預(yù)期特性，即典型系統(tǒng)或典型系統(tǒng)，并按照零極點(diǎn)相消的原則，確定串聯(lián)調(diào)節(jié)器的類(lèi)型。3根據(jù)要求的性能指標(biāo)，確定調(diào)節(jié)器的有關(guān)P、I、D參數(shù)。4校正設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)步驟：一、電流環(huán)的簡(jiǎn)化：圖6簡(jiǎn)化后電流環(huán)按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，ACR選PI調(diào)節(jié)器。i=Tl，Ki=（KiKs）÷(iR)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖Id(s)+-圖7動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖L/dB-20dB/dec-40dB/dec0圖8開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性二、確定時(shí)間常數(shù)（1）整流裝置滯后時(shí)間常數(shù)。三相橋式電路的平均失控時(shí)間；（2）電流濾波時(shí)間常數(shù)。三相橋式電路每個(gè)波頭的時(shí)間是3.33ms，為了基本濾平波頭，應(yīng)有，因此取；（3）電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)。按小時(shí)間常數(shù)近似

13、處理，取。三、確定將電流環(huán)設(shè)計(jì)成何種典型系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，而且，因此，電流環(huán)可按典型型系統(tǒng)設(shè)計(jì)。四、電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)選擇電流調(diào)節(jié)器選用PI型，其傳遞函數(shù)為：五、選擇電流調(diào)節(jié)器參數(shù)ACR超前時(shí)間常數(shù)：；電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益：因?yàn)橐?，故?yīng)取，因此于是，ACR的比例系數(shù)為。六、計(jì)算電流調(diào)節(jié)器的電路參數(shù)圖9 電流調(diào)節(jié)器原理圖電流調(diào)節(jié)器原理如圖9所示，按所用運(yùn)算放大器，取，各電阻和電容值計(jì)算如下：，??；，??；，取。七、校驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率（1）校驗(yàn)晶閘管裝置傳遞函數(shù)的近似條件是否滿(mǎn)足。因?yàn)?，所以滿(mǎn)足近似條件。（2）校驗(yàn)忽略反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流環(huán)影響是否滿(mǎn)足?，F(xiàn)在，滿(mǎn)足近似條件。（3）校驗(yàn)小時(shí)間常數(shù)的近似處理

14、是否滿(mǎn)足條件?，F(xiàn)在，滿(mǎn)足近似條件。一、轉(zhuǎn)速環(huán)的簡(jiǎn)化：IdL(s)U*n(s)an (s)+-ASRCeTmsRId (s)a /b TSns+1+-圖10簡(jiǎn)化后的轉(zhuǎn)速環(huán)二、確定時(shí)間常數(shù)：（1）電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)為；（2）轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)。根據(jù)所用測(cè)速發(fā)電機(jī)紋波情況，??；（3）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)。按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取。三、轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計(jì)系統(tǒng)：由于設(shè)計(jì)要求轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)；有根據(jù)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)按典型型系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)。四、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器選用PI型，其傳遞函數(shù)為：。五、選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)按跟隨和抗干擾性能都較好的原則取h=5，則ASR超前時(shí)間常數(shù)：；轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)增益：

15、；于是ASR的比例系數(shù)為：。六、計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的電路參數(shù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖6所示，按所用運(yùn)算放大器，取，各電阻和電容值計(jì)算如下：，?。?，?。唬?。圖11轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖七、校驗(yàn)近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率（1）校驗(yàn)電流環(huán)傳遞函數(shù)的近似條件是否滿(mǎn)足?，F(xiàn)在，滿(mǎn)足簡(jiǎn)化條件。（2）校驗(yàn)小時(shí)間常數(shù)的近似處理是否滿(mǎn)足條件?，F(xiàn)在，滿(mǎn)足近似條件。（3）校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量。當(dāng)h=5時(shí)，；而，因此，能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。6雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在Simulink環(huán)境下的仿真MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是美國(guó)MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算

16、的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。Simulink是MATLAB最重要的組件之一，它提供一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，無(wú)需大量書(shū)寫(xiě)程序，而只需要通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。Simulink具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細(xì)、貼近實(shí)際、效率高、靈活等優(yōu)點(diǎn)，并基于以上優(yōu)點(diǎn)Simulink已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號(hào)處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。同時(shí)有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用于或被要求應(yīng)用于Simulink。Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具，是一種基于MATLAB的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)

17、態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個(gè)軟件包，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號(hào)處理的建模和仿真中。Simulink可以用連續(xù)采樣時(shí)間、離散采樣時(shí)間或兩種混合的采樣時(shí)間進(jìn)行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型，Simulink提供了一個(gè)建立模型方塊圖的圖形用戶(hù)接口(GUI) ，這個(gè)創(chuàng)建過(guò)程只需單擊和拖動(dòng)鼠標(biāo)操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶(hù)可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。 Simulink是用于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領(lǐng)域仿真和基于模型的設(shè)計(jì)工具。對(duì)各種時(shí)變系統(tǒng)，包括通訊、控制、信號(hào)處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng)，S

18、imulink提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫(kù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真、執(zhí)行和測(cè)試。. 構(gòu)架在Simulink基礎(chǔ)之上的其他產(chǎn)品擴(kuò)展了Simulink多領(lǐng)域建模功能，也提供了用于設(shè)計(jì)、執(zhí)行、驗(yàn)證和確認(rèn)任務(wù)的相應(yīng)工具。Simulink與MATLAB緊密集成，可以直接訪問(wèn)MATLAB大量的工具來(lái)進(jìn)行算法研發(fā)、仿真的分析和可視化、批處理腳本的創(chuàng)建、建模環(huán)境的定制以及信號(hào)參數(shù)和測(cè)試數(shù)據(jù)的定義。一、繪制原理仿真模型圖10 直流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的電氣原理仿真模型二仿真波形圖圖11雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真波形7小結(jié)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程的電流和轉(zhuǎn)速波形是接近理想快速起動(dòng)過(guò)程波形的。按照ASR在起動(dòng)過(guò)程中的飽和情

19、況，可將起動(dòng)過(guò)程分為三個(gè)階段，即電流上升階段、恒流升速階段和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。從起動(dòng)時(shí)間上看，階段恒流升速是主要的階段，因此雙閉環(huán)系統(tǒng)基本上實(shí)現(xiàn)了電流受限制下的快速起動(dòng)，利用了飽和非線性控制方法，達(dá)到“準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制”。帶PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)還有一個(gè)特點(diǎn)，就是轉(zhuǎn)速必超調(diào)。在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR的作用是對(duì)轉(zhuǎn)速的抗擾調(diào)節(jié)并使之在穩(wěn)態(tài)時(shí)無(wú)靜差，其輸出限幅決定允許的最大電流。ACR的作用是電流跟隨，過(guò)流自動(dòng)保護(hù)和及時(shí)抑制電壓波動(dòng)。課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，雙閉環(huán)直流調(diào)速已經(jīng)成為當(dāng)今電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說(shuō)是無(wú)處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握雙閉環(huán)直流調(diào)速技術(shù)是十分重要的?；仡櫰鸫舜握n程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在將近兩星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多的東西，不僅鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力