直流电动机开环调速MATLAB系统仿真.docx

东北石油大学

MATLAB电气应用训练

课程MATLAB电气应用训练
题目直流电动机开环调速系统仿真
院系电气信息工程学院电气工程系
专业班级电气二11-1班
学生姓名赵建
学生学号
指导教师李宏玉任爽

2013年3月8日
MATLAB电气应用训练任务书

课程MATLAB电气应用训练
题目直流电动机开环调速系统仿真
专业电气信息工程及其自动化姓名赵建学号
主要内容：
采用工程设计方法对双闭环直流调速系统进行设计,选择调节器结构,进行参数的计算和校验；给出系统动态结构图,建立起动、抗负载扰动的MATLAB/SIMULINK仿真模型。分析系统起动的转速和电流的仿真波形,并进行调试,使双闭环直流调速系统趋于合理与完善
基本要求：
设计直流电动机开环调速系统
运用MATLAB软件进行仿真
通过仿真软件得出波形图
参考文献：
[1]陈伯时.电力拖动自动控制系统—运动控制系统第3版[M].北京：机械工业出版社,2007.
[2]王兆安,黄俊.电力电子技术第4版[M].北京：机械工业出版社,2000.
[3]任彦硕.自动控制原理[M].北京：机械工业出版社,2006.
[4]洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真[M].北京：机械工业出版社,2006.

完成期限
指导教师李宏玉任爽

2013年2月25日
目录
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc350326827"1课题背景 PAGEREF_Toc350326827\h1
HYPERLINK\l"_Toc350326828"2直流电动机开环调速系统仿真的原理 PAGEREF_Toc350326828\h2
HYPERLINK\l"_Toc350326829"3仿真过程 PAGEREF_Toc350326829\h5
HYPERLINK\l"_Toc350326830"3.1仿真原理图 PAGEREF_Toc350326830\h5
HYPERLINK\l"_Toc350326831"3.2仿真结果 PAGEREF_Toc350326831\h9
HYPERLINK\l"_Toc350326832"4仿真分析 PAGEREF_Toc350326832\h12
HYPERLINK\l"_Toc350326833"5总结 PAGEREF_Toc350326833\h13
HYPERLINK\l"_Toc350326834"参考文献 PAGEREF_Toc350326834\h14


1课题背景
直流调速是现代电力拖动自动控制系统中发展较早的技术。在20世纪60年代，随着晶闸管的出现，现代电力电子和控制理论、计算机的结合促进了电力传动控制技术研究和应用的繁荣。晶闸管-直流电动机调速系统为现代工业提供了高效、高性能的动力。尽管目前交流调速的迅速发展，交流调速技术越趋成熟，以及交流电动机的经济性和易维护性，使交流调速广泛受到用户的欢迎。但是直流电动机调速系统以其优良的调速性能仍有广阔的市场，并且建立在反馈控制理论基础上的直流调速原理也是交流调速控制的基础。现在的直流和交流调速装置都是数字化的，使用的芯片和软件各有特点，但基本控制原理有其共性。
长期以来，仿真领域的研究重点是仿真模型的建立这一环节上，即在系统模型建立以后要设计一种算法。以使系统模型等为计算机所接受，然后再编制成计算机程序，并在计算机上运行。因此产生了各种仿真算法和仿真软件。
由于对模型建立和仿真实验研究较少，因此建模通常需要很长时间，同时仿真结果的分析也必须依赖有关专家，而对决策者缺乏直接的指导，这样就大大阻碍了仿真技术的推广应用。
MATLAB提供动态系统仿真工具Simulink，则是众多仿真软件中最强大、最优秀、最容易使用的一种。它有效的解决了以上仿真技术中的问题。在Simulink中，对系统进行建模将变的非常简单，而且仿真过程是交互的，因此可以很随意的改变仿真参数，并且立即可以得到修改后的结果。另外，使用MATLAB中的各种分析工具，还可以对仿真结果进行分析和可视化。
Simulink可以超越理想的线性模型去探索更为现实的非线性问题的模型，如现实世界中的摩擦、空气阻力、齿轮啮合等自然现象；它可以仿真到宏观的星体，至微观的分子原子，它可以建模和仿真的对象的类型广泛，可以是机械的、电子的等现实存在的实体，也可以是理想的系统，可仿真动态系统的复杂性可大可小，可以是连续的、离散的或混合型的。Simulink会使你的计算机成为一个实验室，用它可对各种现实中存在的、不存在的、甚至是相反的系统进行建模与仿真。
传统的研究方法主要有解析法，实验法