單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計與仿真實驗報告++++比例積分控制的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真一、實驗?zāi)康?．通過改變比例系數(shù)以及積分時間常數(shù)τ的值來研究和τ對比例積分控制的直流調(diào)速系統(tǒng)的影響。二、實驗內(nèi)容1．調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計2．仿真模型建立3．系統(tǒng)仿真分析三、實驗要求建立仿真模型，對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從示波器觀察仿真曲線，對比分析參數(shù)變化對系統(tǒng)穩(wěn)定性，快速性等的影響。四、實驗原理~~+UPEd-+TGA++M?nnc圖4-1帶轉(zhuǎn)速反饋的閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖調(diào)速范圍和靜差率是一對互相制約的性能指標(biāo)，如果既要提高調(diào)速范圍，又要降低靜差率，唯一的方法采用反饋控制技術(shù)，構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)的控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制可以減小轉(zhuǎn)速降落，降低靜差率，擴(kuò)大調(diào)速1范圍。在直流調(diào)速系統(tǒng)中，將轉(zhuǎn)速作為反饋量引進(jìn)系統(tǒng)，與給定量進(jìn)行比較，用比較后的偏差值進(jìn)行系統(tǒng)控制，可以有效的抑制甚至消除擾動突跳到ex()=in，實現(xiàn)了快速響應(yīng)；隨后ex()按積分規(guī)律增長，ex()=in+(/τ)in。在=1時，輸入突降為0，inex1in()inex1in克服負(fù)載電流壓降，實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速無靜差。五、實驗各環(huán)節(jié)的參數(shù)及和1/τ的參數(shù)的確定直流電動機(jī)：額定電壓N=220V，額定電流dN=55A,額定轉(zhuǎn)速Ne=1000r/min,電動機(jī)電動勢系數(shù)=?minNe假定晶閘管整流裝置輸出電流可逆，裝置的放大系數(shù)s=44，滯后時間常數(shù)間常數(shù)=。電樞回路總電阻R=Ω，電樞回路電磁時間常數(shù)l=電力拖動系統(tǒng)機(jī)電時間常數(shù)電時間常數(shù)=。n對應(yīng)額定轉(zhuǎn)速時的給定電壓*=10V。nPI傳遞函數(shù)為+1()==1++1=1(1)確定時間常數(shù)1)整流裝置滯后時間常數(shù)=0.00167s；2)轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)=0.001s3)轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)∑n=on+2(s+0.002s)=0.0174s；(2)計算參數(shù)按跟隨和抗擾性都較好的原則，取h=5，則調(diào)節(jié)器超前時間常數(shù)，即=∑n=0.087s，則1/τ≈11.5==e+1≈396.4==e22m∑nm于是放大器比例放大系數(shù)：(+1)2=me(+1)2六、仿真模型的建立如圖6-1為比例積分控制的無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真框圖，根據(jù)仿(?()+S+n(s?()+S+n(s++1P+1P1___α圖6-1比例積分控制的無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真框圖圖6-2比例積分控制的無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型七、仿真模型的運行圖7-1無靜差調(diào)速系統(tǒng)輸出(Scope圖像)圖7-2輸出波形比例部分(Scope1圖像)度快，但是靜差率大，而添加積分環(huán)節(jié)后，系統(tǒng)既保留了比例環(huán)節(jié)的快速響應(yīng)性，又具有了積分環(huán)節(jié)的無靜差調(diào)速特性，使調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性相對更高，動態(tài)響應(yīng)速度也快。八、仿真結(jié)果分析(修改和1/τ的參數(shù)，觀察Scope曲線變化)當(dāng)取=，1/τ=3時，系統(tǒng)轉(zhuǎn)的響應(yīng)無超調(diào)，但調(diào)節(jié)時間很長。如當(dāng)=，1/τ=15時，系統(tǒng)轉(zhuǎn)速的響應(yīng)的超調(diào)較大，但快速性較控制系統(tǒng)的各項動態(tài)跟隨性能指標(biāo)與參數(shù)KT有關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)的時間常九、心得體會步的了解，通過SIMULINK仿真軟件的仿真功能