1 / 10                电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]    Created by Kairry              实验课一             直流调速用电源 M...
2 / 10              电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]    Created by Kairry VT3、VT5,共阳极组中与 a、b、c 三相电源相接的三个晶闸管分别为  VT4...
3 / 10              电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]    Created by Kairry 线电压为 380V;二次绕组联结(wingding 2    connection...
4 / 10             电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]    Created by Kairry           f)6 脉冲发生器设置:频率为 50HZ,脉冲宽度取 10,选择...
5 / 10                电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]    Created by Kairry 以输出电机角速度、电枢电流、励磁电流和电磁转矩四项参数。本例设置电枢电阻 0....
6 / 10              电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]    Created by Kairry           Uf  为励磁绕组直流电压;Rf  为励磁绕组电阻;恒磁场控制...
7 / 10          电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]    Created by Kairry 可见,控制触发角范围 0~120°其中 60°为临界连续点。          b) 阻感...
8 / 10    电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]    Created by Kairry
9 / 10           电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]    Created by Kairry 可见,90°时输出电压平均值为 0,只要电感值足够大,电路电流就能连续。四.  实验步骤...
10 / 10              电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]    Created by Kairry   所用框图多在 Simulink 和 SimPowerSystems 栏里,点...
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《自控系统》-Matlab实训

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  1. 1. 1 / 10  电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]  Created by Kairry  实验课一 直流调速用电源 Matlab 仿真一.  实验目的:  1.  加深理解三相桥式全控整流电路工作原理及特点。  2.  学习基本的  Matlab 建模方法及元件模型参数设定。二.  实验任务:  1.  在  simulink  平台上,构建三相桥式全控整流电路模型。分别对纯电阻负载、阻感负载情况仿真,观察整流输出电压及电流波形变化。  2.  按教材例题  1­4~5 的数据进行直流电动机建模。并分别对两种不同供电方式下的电机运行情况进行仿真。三.  实验内容: ①  1.  三相桥式全控整流电路建模与仿真  ( 1 )  三相桥式全控整流电路的工作原理:三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路,完整的三相桥式整流电路由整流变压器、 6 个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成(图中未画出) 个晶闸管依次相隔  。660 度触发,将电源交流电整流为直流电。三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式,以保证在每一瞬时都有两个晶闸管同时导通(上桥臂和下桥臂各一个)。整流元件必须有序控制,习惯上将共阴极组中与 a、b、c 三相电源相接的三个晶闸管编为 VT1、① 本实验课所用 Matlab 文件为  Lab_course1_1.mdl
  2. 2. 2 / 10  电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]  Created by Kairry VT3、VT5,共阳极组中与 a、b、c 三相电源相接的三个晶闸管分别为  VT4、VT6  、VT2。按此编号,晶闸管导通的顺序为:VT1­VT2­VT3 ­VT4­VT5­VT6。整流变压器采用Δ/Y 联结可减少 3 的整倍数次谐波电流对电源的影响。  ( 2 )  基于 Simulink 三相桥式全控整流电路的建模 在  Simulink 环境下,运用  PowerSystemBlockset 的各种元件模型建立了三相桥式全控整流电路的仿真模型,仿真结构如图 1­1 所示:从 Simulink 和 SimPowerSystems 模块库中,找到所用的模块拖入到新建的模型编辑窗口中。  ( 3 )  建模参数设置  a)  电源参数设置:三相电源的电压峰值 220  2 V,频率为 50HZ,相位分别为 0、­120、 ­240。  b)  整流器变压器参数设置:一次绕组联结(wingding1    connection)选择 Delta(D11),
  3. 3. 3 / 10  电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]  Created by Kairry 线电压为 380V;二次绕组联结(wingding 2    connection)选择 Y,线电压为 230v,在要求不高时变压器容量、互感等其他参数可以保持默认值不变。  c)同步变压器参数设置:一次绕组联结(wingding1    connection)选择  Delta(D11),线电压为 380V;二次绕组联结(wingding  2    connection)选择 Y,线电压为 15v,其他参数可以保持默认值不变。  d)三相晶闸管整流器参数设置:使用默认值。在整流器件栏选 Thyristors(晶闸管)  e)RLC 负载参数设置:R 值为 0.5 欧姆,L 值选 0.0147H,C 的值为 inf。 并选支路电压、电流可测。
  4. 4. 4 / 10  电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]  Created by Kairry  f)6 脉冲发生器设置:频率为 50HZ,脉冲宽度取 10,选择双脉冲触发方式。 该模块是经过子系统封装后构成的一个模块。可以通过 Edit 菜单选项 Look under Mask 查看其内部结构。  g)直流电机设置:F+和  F­是直流电机励磁绕组的连接端,A+和  A­是电机电枢绕组的联结端,TL  是电机负载转矩的输入端。m  端用于输出电机的内部变量和状态,在该端可
  5. 5. 5 / 10  电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]  Created by Kairry 以输出电机角速度、电枢电流、励磁电流和电磁转矩四项参数。本例设置电枢电阻 0.5 欧姆, 2 电枢电感 0.0023H,励磁绕组电阻 100 欧姆,励磁和电枢互感 0.836H,转动惯量 0.255kg.m  。励磁直流电源电压 220V。其它参数可选默认值。粘滞摩擦系数(Viscous friction coefficient)为 0,库仑摩擦转矩(Coulomb friction torque)为 0,初始角速度(initial speed)为 0.1。 以上参数除电机额定参数外,可用下述估算式得到: U - I N R  电动势系数 C  = N e  a  nN  11.9  eU N  C 电枢电感(H):  L  =  a  p 为电机磁极对数 2 pnN I N  U f  场枢互感(H):  L  = Cm =  30  e  C  I f  =  af  If p I f  R f 
  6. 6. 6 / 10  电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]  Created by Kairry  Uf  为励磁绕组直流电压;Rf  为励磁绕组电阻;恒磁场控制时 Lf 可设为 0。 2  电机转动惯量(kg.m  )  GD 2  g  为重力加速度 J  =  4 g 电机额定电磁转矩(N.m)  TN = Cm I N = 9.55  e I N  C 供电电源变压器二次电压(相电压)  U - Rrec I N  U 2  = N 2.34 cos a min  h)其它为示波器、万用表等观测模块,可选用。  ( 4 )  三相桥式全控整流电路仿真结果 a) 纯电阻负载,触发角分别为 30°、90°、120°时整流器输出电压仿真图 
  7. 7. 7 / 10  电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]  Created by Kairry 可见,控制触发角范围 0~120°其中 60°为临界连续点。 b) 阻感负载(电感足够大),触发角分别为 65、90、115 时整流器输出电压仿真图
  8. 8. 8 / 10  电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]  Created by Kairry
  9. 9. 9 / 10  电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]  Created by Kairry 可见,90°时输出电压平均值为 0,只要电感值足够大,电路电流就能连续。四.  实验步骤:  1.  进入 Windows 操作系统;  2.  进入 Matlab Command Window(双击桌面上的 Matlab 图标进入);  3.  进入  Simulink  窗口(在  Matlab Command Window 窗口中,键入  Simulink  后按回车 键)  或双击工具栏中的 图标;如下
  10. 10. 10 / 10  电力拖动自动控制系统—运动控制系统 第 3 版  (陈伯时)[10411~4]  Created by Kairry  所用框图多在 Simulink 和 SimPowerSystems 栏里,点击后,右边窗口出现模块类,所用 的多在  Commonly  Used  Block(通用类模块)、Continuous(连续系统类模块)、Math  Operations(数学运算类模块)、Sinks(输出类模块)和 Source(输入类模块)里。  4.  点击 Simulink 窗口中的 图标,弹出一个新窗口,就可将所需的模块从 Simulink 库中 拖入该窗口中,连接好各模块和设置参数后命名保存,就会生成一个后缀为.mdl  的  Matlab 文件。  5.  在 Simulink  窗口构建好动态数学模型后,选择好仿真时间和仿真算法(多采用 ode23)对系统模型仿真。五.  思考问题:  1. V-M 系统中平波电抗器有什么作用? 2. 如何封装用户子系统,构成用户模块? 3. Matlab 对你所学的还有其他用处吗?

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