直流電動(dòng)機(jī)建模及仿真

他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)建模及仿真報(bào)告人：本人電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、模型描述及仿真要求dQ_一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)T=27+Q勵(lì)磁電流為常值，試求電樞端點(diǎn)突然加110VLdt時(shí)的速度響應(yīng)和電流響應(yīng)。已知Ra=1Q； 土； ?N要求：1、給出直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型、畫(huà)出2直流電動(dòng)機(jī)的仿真框圖或給出相關(guān)程序代碼、給出3直流電動(dòng)機(jī)速度響應(yīng)和電樞電流響應(yīng)的的曲線及數(shù)據(jù)、直流電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型1他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)過(guò)程中電樞電流、勵(lì)磁電流、轉(zhuǎn)速o可用下列方程描述:di di=iR+La+e=iR+La+GiQaaadtaaaadtaffdiu=iR+L-ffffdtdtQeaffaT=Gii=JdQ+RdtQeaffa相應(yīng)的上述時(shí)域方程在零初始條件下，其拉式變換，即頻域數(shù)學(xué)模型為：U(s)=I(s)R+LsI(s)+GI(s)Q(s)a aaaa aff<U(s)=I(s)R+Lsi(s)f ffffGI(s)Ia(s)=JsQ(s)+RQ(s)+Taff Q L2、此模型中勵(lì)磁電流保持常值不變，即梳控。在此前提下相應(yīng)的頻域數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)化為：U (s)=I (s)R +LsI (s)+GI Q(s) =(R +L s)I (s)+GIQ(s)a aaaa aff0 aaa aff0GIIa(s)=JsQ(s)+RQ(s)+T=(Js+R)Q(s)+Taff0 Q L Q LdQ本模型中有：T=2—+QLdt變成頻域方程即：T(s)=(2S+1)Q(s)L3、本模型中參數(shù)選取(1)已知Ra=1Q、 0() 土" 此處選取為()選定上面參數(shù)后，電樞回路時(shí)間常數(shù) 為保證起動(dòng)過(guò)程中無(wú)振蕩過(guò)程，應(yīng)使阻尼比，【】，相應(yīng)的即可得出T>4T。MaJR此處選取T為 =又T= 于是選定為?。M MG2I2aff0

()R為摩擦轉(zhuǎn)矩等效，選取一個(gè)遠(yuǎn)小于的數(shù)即可，此處選取R。 。三、本模型 框圖確定他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)樞控條件下，數(shù)學(xué)模型及相關(guān)參數(shù)后，可建立下圖1所示仿真框圖：圖1、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載啟動(dòng)梳控仿真圖四、相關(guān)曲線及仿真結(jié)果圖、電樞電流響應(yīng)曲線圖、轉(zhuǎn)速Q(mào)響應(yīng)曲線保存相應(yīng)的數(shù)據(jù)如下：數(shù)據(jù)Q數(shù)據(jù)五、驗(yàn)證仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性、穩(wěn)1態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)速趨于恒定因此T=T+RxQ=2QeLQ又P=TxQ=2xQ2=2x10.72=228.9Wee若忽略電樞電阻的損耗：貝ijP=UxI=110x2.2=242Weaa兩者基本上相等，可見(jiàn)仿真結(jié)果正確。、一2點(diǎn)說(shuō)明此處穩(wěn)態(tài)時(shí)電樞電流很小，與空載運(yùn)行時(shí)電流相差不多。這是因?yàn)樨?fù)載轉(zhuǎn)矩過(guò)小，和設(shè)定的摩擦轉(zhuǎn)矩相等，電動(dòng)機(jī)處于輕載運(yùn)行狀態(tài)，因此電樞電流不大。dQ dQ若將負(fù)載轉(zhuǎn)矩T=2—+。變?yōu)門(mén)=2丁+10x