实验一开环直流调速系统仿真实验.pdf

实验一开环直流调速系统仿真实验实验一开环直流调速系统的仿真一、实验目的1、熟悉并掌握利用MATLAB中Simulink建立直流调速系统的仿真模型和进行仿真实验的方法。2、掌握开环直流调速系统的原理及仿真方法。二、实验内容开环直流调速系统的仿真框图如图1所示根据系统各环节的参数在Simulink中建立开环直流调速系统的仿真模型按照要求分别进行仿真实验输出直流电动机的电枢电流Id和转速n的响应数据绘制出它们的响应曲线并对实验数据进行分析给出相应的结论。图1开环直流调速系统的仿真框图开环直流调速系统中各环节的参数如下：直流电动机：额定电压UN=220V额定电流IdN=55A额定转速nN=1000r/min电动机电势系数Ce=0.192V·min/r。假定晶闸管整流装置输出电流可逆装置的放大系数Ks=44滞后时间常数Ts=0.00167s。电枢回路总电阻R=1.0Ω电枢回路电磁时间常数Tl=0.00167s电力拖动系统机电时间常数Tm=0.075s。对应额定转速时的给定电压Un*=4.364V。三、实验步骤1、根据开环直流调速系统的各环节参数建立空载时的Simulink仿真框图如图2所示。图2空载时开环直流调速系统的仿真框图2、设置合适的仿真时间利用out器件或示波器将相关数据输出到MATLAB的Workspace中并在MATLAB中利用plot（XY）函数绘制出空载时直流电动机的电枢电流Id和转速n的响应曲线记录并分析实验数据给出相应的结论。3、根据开环直流调速系统的各环节参数建立带负载时的Simulink仿真框图如图3所示。图3带负载时开环直流调速系统的仿真框图4、设置合适的仿真时间在1s时分别加入负载电流为IdL=10、20、50A利用out器件或示波器将相关数据输出到MATLAB的Workspace中并在MATLAB中利用plot（XY）函数绘制出在1s时加入负载电流分别为IdL=10、20、50A时直流电动机的电枢电流Id和转速n的响应曲线记录并分析实验数据给出相应的结论。5、设置合适的仿真时间在1s时分别加入负载电流为IdL=20A修改给定电压Un*的值（取3组不同的值）利用out器件或示波器将相关数据输出到MATLAB的Workspace中并在MATLAB中利用plot（XY）函数绘制出在1s时加入负载电流分别为IdL=20A时直流电动机的电枢电流Id和转速n的响应曲线记录并分析实验数据给出相应的结论。（证明开环时转速降落只与负载电流有关而与给定电压无关。）四、数据分析T/s00.010.050.511.11.5Id/A0174.95102.060.370.050.110.05n/r*min0102.95481.29991000.11000.11000.1在0~1s里电流快速减小1s后电流趋于平稳；而在0~1s里电机转速快速上升1s后达到稳定。T/s00.010.050.511.21.5Id1/A0174.45102.060.370.029.3710.12n1/r*min0102.95481.2998.921000.1951.63948.04Id2/A0174.45102.