實驗一轉速反饋控制直流調速系統的**
一、實驗目的
1、 了解matlab下simulink軟體的操作環境和使用方法。
2、 對轉速反饋控制直流調速系統進行**和引數的調整。
二、轉速反饋控制直流調速系統**
根據課本的操作步驟可得到如下的**框圖：
圖 1 **框圖
1、執行**模型結果如下：
圖2 電樞電流隨時間變化的規律
圖3 電機轉速隨時間變化的規律
2、調節引數 kp=0.25 1/τ=3 系統轉速的響應無超調但調節時間長
3、調節引數kp=0.8 1/τ=15 系統轉速的響應的超調較大，但快速性較好
實驗小結
通過本次實驗初步了解了matlab下simulink的基本功能，對**圖的建立了解了相關模組的作用和引數設定。並可將其方法推廣到其他型別控制系統的**中。
實驗二轉速、電流反饋控制直流調速系統**
一、 實驗目的及內容
了解使用調節器的工程設計方法，是設計方法規範化，大大減少工作計算量，但工程設計是在一定近似條件下得到的，用matlab**可根據**結果對設計引數進行必要的修正和調整。
轉速、電流反饋控制的直流調速系統是靜、動態效能優良、應用最廣泛的直流調速系統，對於需要快速正、反轉執行的調速系統，縮短起動、制動過程的時間成為提高生產效率的關鍵。為了使轉速和電流兩種負反饋分別起作用，可在系統裡設定兩個調節器，組成串級控制。
一、 雙閉環直流調速系統兩個調節器的作用
1)轉速調節器的作用
（1）使轉速n跟隨給定電壓變化，當偏差電壓為零時，實現穩態無靜差。
（2）對負載變化起抗擾作用。
（3）其輸出限幅值決定允許的最大電流。
2)電流調節器的作用
（1）在轉速調節過程中，使電流跟隨其給定電壓變化。
（2）對電網電壓波動起及時抗擾作用。
（3）起動時保證獲得允許的最大電流，使系統獲得最大加速度起動。
（4）當電機過載甚至於堵轉時，限制電樞電流的最大值，從而起大快速的安全保護作用。當故障消失時，系統能夠自動恢復正常。
三、電流環**模型設計
圖2.1 電流環**模型
四、轉速環**模型設計
圖2.2轉速環**模型
五、轉速環的系統**
1）pi調節器按照計算出來的結果：。空載起動時波形為：
圖2.3 轉速環空載起動輸出波形
2）滿載執行時起動的波形：
圖2.4 轉速環滿載高速起動輸出波形
3）抗干擾性的測試：
圖2.5 轉速環的抗干擾輸出波形
實驗小結
通過本次實驗了解到了在工程設計下近似計算的優點和缺點，並了解了如何根據**結果對設計引數的修正和調整，同時，對simulink的模組也更加熟悉了。
實驗三基於matlab的simulink下的3/2變換
一、 根據步驟可得**圖
圖3.1 3/2變換**圖
二、 **結果
實驗小結
通過本次次試驗對於3/2變換有了基本的了解，通過x、y和z座標到d、q座標的變換可節省大量的計算，並是結構圖簡化，簡明易讀。
實驗四雙閉環閘流體不可逆直流調速系統實驗
一、 實驗目的
1. 了解閉環不可逆直流調速系統的原理，其組成及各主要單元部件的原理。
2. 掌握雙閉環不可逆直流系統的除錯步驟、方法及引數的整定。
3. 研究調節器引數對系統動態效能的影響。
二、 實驗原理
由於加工和執行的要求，許多生產機械的電動機經常處於啟動、制動、反轉的過渡過程
中，因此啟動和制動過程的時間在很大程度上決定了生產機械的生產效率。為縮短這一部分時間，僅採用比例積分調節器的轉速反饋單閉環調速系統，其效能還不能令人滿意。雙閉環直流調速系統是由電流和轉速兩個調節器進行結合調節的，可獲得良好的動、靜態效能（兩個調節器均採用比例積分調節器）。
由於調整系統的主要參量為轉速，故將轉速環作為主環放在外面，電流環作為副環放在裡面，這樣可以抑制電網電壓擾動對轉速的影響。實驗系統的原理圖如圖5.17所示。
啟動時，加入給定電壓，速度調節和電流調節器即以飽和限幅值輸出，使電動機以限的最大啟動電流加速啟動電流加速啟動，值到電動機轉速達到給定轉速（=u）並在出現超調。此時，速度調節器和電流調節器退出飽和，使電動機最後穩定在略低於給定轉速值的狀態中執行。
在系統工作時，要先給電動機加勵磁，改變給定電壓的大小即可改變電動機的轉速。電流調節器、速度調節器的輸出限幅可達到限制啟動電流的目的。電流調節器的輸出作為觸發電路得控制電壓u，利用電流調節器的輸出限幅可達到限制的目的。
三、實驗內容
1 各控制單元除錯。
2 測定電流反饋係數、轉速負反饋係數。
3 測定開環機械特性及高、低轉速時系統的閉環靜態特性n=f(i)
4 測定閉環控制特性n=f(u).
5 觀察、記錄系統動態波形。
四、實驗**
多環直流調速系統與開環、單環直流調速系統的主電路模型是一樣的，主電路仍然是由交流電源、同步脈衝出發器、閘流體整流橋、平波電抗器、直流電動機等部分組成。其差別反映在控制電路上，多環系統的控制電路更複雜。
雙閉環直流調速系統的原理框圖如圖5.17所示。圖5.18是採用面向電氣原理結構圖方法構成的雙閉環系統**模型。圖５．１８
1. 系統的建模和模型引數設定
1） 主電路的建模和引數設定
轉速、，只是通過**實驗將平波電抗器的電感值修改為9e-3（）h.
2） 控制電路的建模和引數設定
轉速、電流雙閉環系統的控制電路包括給定環節、速度調節器acr、限幅器、偏置電路、反相器、電流反饋環節、速度反饋環節等。其中限幅器、偏置電路、反相器的作用、建模和引數設定與第六章第二節實驗相同。
給定環節的引數設定為120rad/s，電流反饋係數設為0.1，轉速負反饋係數為1.雙閉環系統有兩個比例積分調節器，分別為acr和asr。
這兩個調節器的引數設定為，對acr， =2， =100，上下幅限值為[120，-120]；對於asr， =1.2， =10，上下幅限值為[40，-40]。
2.系統的**引數設定
通過**演算法的比較實驗，本系統選擇的**演算法為ode23tb，**「start time」設為0，「stop time」設為2.5其他與第五章第二節相同。
3．系統的**、**結果和輸出及結果分析
當建模和引數設定完成後，即可開始進行**。圖5。19所示是轉速、電流雙閉環直流調速系統的電流曲線和轉速曲線。從**的結果可以看出，它非常接近於理論分析的波形。
圖５．１９（ａ）轉速／電流雙閉環調速系統的電流曲線和轉速曲線
５．１９（ｂ）電動機角頻率與電樞電流關係曲線
下面分析一下**的結果。
啟動過程的第一階段是電流上公升階段，由於突加給定電壓，asr的輸入很大，其輸出很快達到限幅值，電流也很快上公升，接近其最大值。第二階段，asr飽和，轉速控制環相當於開環狀態，系統表現為恆定電流給定作用下的電流調速系統，電流調節器的給定電壓於反饋電壓平衡，輸入偏差為零，但是由於積分的作用，其輸出還很大，所以出現超調。轉速超調之後，asr輸入端出現負偏差電壓，使它退出飽和狀態，進入線性調解階段，使速度保持恆定，實際結果也基本反映了這一點。
五、預習與思考
電力拖動自動控制系統 試卷
一 選擇填空 每空2分 共20分 1 乙個調速系統的調速範圍，是指在時還能滿足所需靜差率的轉速可調範圍。答案 最低速最高速 平均速不能確定 2 閉環調速系統可以獲得比開環調速系統的穩態特性 硬得不多硬得多 軟得多軟得不多 答案 3 無靜差調速系統的最高轉速nmax，最高給定電壓u nmax其速度反饋...
電力拖動自動控制系統複習題
一 簡答題 1 為什麼直流電動機在電力拖動領域中得到了廣泛的應用？答 直流電動機具有良好的起 制動效能，宜於在大範圍內平滑調速，在許多需要調速或快速正反向的電力拖動領域中得到了廣泛的應用。2 在 電機拖動自動控制系統 課程體系內，為什麼非常重視直流拖動控制系統部分？答 直流拖動控制系統在理論和實踐上...
電力拖動自動控制系統習題題目和答案
習題解答 供參考 習題二2.2 系統的調速範圍是1000 100，要求靜差率s 2 那麼系統允許的靜差轉速降是多少？解 系統允許的靜態速降為。2.3 某一調速系統，在額定負載下，最高轉速特性為，最低轉速特性為，帶額定負載時的速度降落，且在不同轉速下額定速降不變，試問系統能夠達到的調速範圍有多大？系統...