电力拖动自动控制系统实验报告.docx
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电力拖动自动控制系统实验报告
应用技术学院
电力拖动自动控制系统
仿真实验报告
课程名称：
电力拖动自动控制系统
课程编号：
年级/专业/班：
2013级电气自动化
姓名：
学号：
任课老师：
实验总成绩：
电力拖动自动控制系统仿真实验报告
实验项目名称：
转速反馈控制直流调速系统实验指导老师：
丁传东
一、实验目的：
1、进一步学习利用MATLAB下的SIMULINK来对控制系统进行仿真。
2、掌握转速、电流反馈控制直流调速系统的原理。
3、学会利用工程的方法设计ACR、ASR调节器的方法。
二、仿真实验电路模型：
比例积分控制的无静差直流调速系统的仿真模型
三、实验设备及使用仪器：
安装windows系统和MATLAB软件的计算机一台
四、仿真实验步骤（按照实际建模操作过程填写）：
1、打开模型相关编辑窗口：
通过单击SIMULINK工具栏中新模型的图标或选择File—New—Model菜单项实现。
复制相关原器件：
双击所需要子模块图标，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编辑窗口。
2、模块连接：
以鼠标左键单击起点模块输出端，拖动鼠标至终点模块输入端处，则在两模块间产生—>线。
修改相关参数：
双击模型图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。
3、仿真过程的启动：
单击启动仿真工具的按钮或选择Simulation—Strat菜单栏，则可启动仿真过程，再双击Scope模块就可以显示仿真结果。
4、仿真参数的设置：
为了清晰地观测仿真结果，需要对示波器显示格式作一个修改，对示波器的默认值注意改动，这里把Strattime和Stoptime栏分别填写仿真的起始时间和结束时间，把默认时间从10.0s修改为0.6s。
重新启动仿真。
5、调节其参数的调整：
根据工程的要求，选择一个合适的PI参数。
Kp=0.25,1/t=3,系统转速的相应无超调，但调节时间很长；当Kp=0.8，1/t=15，系统转速的相应的超调较大，但快速性较好。
五、实验数据、图表或计算等：
修改控制参数后的仿真结果
Kp=0.25,1/t=3,系统转速的相应无超调，但调节
Kp=0.8，1/t=15，系统转速的相应的超调较大，但快速性较好。
六、实验结果分析及结论：
改变比例系数和积分系数，轻而易举地得到振荡、有静差、无静差，超调大或启动快等不同的转速曲线，如果把积分部分取消，改变比例系数，可以得到不同静差率的响应曲线直至振荡曲线；如果改变PI调节器的参数，可以得到转速响应的超调量不一样、调节时间也不一样的响应曲线。
电力拖动自动控制系统仿真实验报告
实验项目名称：
转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真实验指导老师：
丁传东
一、实验目的：
1、进一步学习利用MATLAB下的SIMULINK来对控制系统进行仿真。
2、掌握转速、电流反馈控制直流调速系统的原理。
3、学会利用工程的方法设计ACR、ASR调节器的方法。
二、仿真实验电路模型：
电流环的仿真模型
转速环的仿真模型
三、实验设备及使用仪器：
安装windows系统和MATLAB软件的计算机一台
四、仿真实验步骤（按照实际建模操作过程填写）：
1、电流环的仿真：
打开模型相关编辑窗口、复制相关原器件、模块连接，传递函数参数的设定，这里饱和非线性模块的饱和上界（Upperlimit）和饱和下界（Lowerlimit）分别设为+10和-10。
2、单击启动仿真工具的按钮或选择Simulation—Strat菜单栏，把Strattime和Stoptime栏分别填写仿真的起始时间和结束时间，把默认时间从10.0s修改为0.05s。
PI参数的设定，参数关系是KT=0.5启动仿真。
3、PI参数结果设定，参数关系是KT=0.5上，观察PI参数对跟随性能指标的影响趋势，找到符合工程要求的更合适的参数。
KT=0.25时，按典型I型系统的设计方法得到PI调节器的传递函数为0.5067+16.89/s，无超调，但上升时间长；以KT=1.0得到传递函数为2.027+67.567/s，同样得到电流环的阶跃响应。
超调大，但上升时间短。
4、转速环的系统仿真：
Step1模块是用来输入负载电流的。
PI调节器的传递函数为11.7+134.48/s.最终稳定运行于给定转速。
把负载电流设置为100，满载起动。
5、空载运行时突加额定负载即在负载电流Idl的输入端加上负载电流，得到转速与电流响应曲线。
五、实验数据、图表或计算等：
电流环的仿真
超调量较大的仿真
转速环空载高速启动波形
转速环满载高速启动波形
转速环的抗扰波形
六、实验结果分析及结论：
通过工程设计方法设计的转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真，发现他与之前的直流调速系统不同之处在于增加了滤波环节，包括电流滤波、转速滤波和两个给定信号的滤波环节。
由于滤波环节的作用，抑制各种扰动量对系统的影响PI调节器改变比例系数和积分系数，轻而易举地得到振荡、有静差、无静差，超调大或启动快等不同的转速曲线，所以适当的比例积分参数也是保证系统稳定的必要条件。
电力拖动自动控制系统仿真实验报告
实验项目名称：
异步电动机的仿真实验指导老师：
丁传东
一、实验目的：
1、进一步学习利用MATLAB下的SIMULINK来对控制系统进行仿真。
2、以异步电动机在ap坐标系中w-is-wr为状态变量的状态方程结构为核心，构建异步电动仿真模型。
二、仿真实验电路模型：
三、实验设备及使用仪器：
安装windows系统和MATLAB软件的计算机一台
四、仿真实验步骤（按照实际建模操作过程填写）：
1、用MATLAB/SIMULINK基本模型建立a/p坐标系中异步电动机模型，然后对异步电动机仿真模型进行封装。
2、ACMotor,三相正弦对称电压Ua、Ub和Uc经3/2变换模块，得到两相电压Usa和Usp,输出两相电流isa和isp经2/3变换模块，得到三相电流ia、ib和ic.
3、三相异步电动机的仿真：
异步电动机工作在额定电压和额定频率下，得到空载起动和加载过程的转速仿真，仿真电动机参数：
Rs=1.85，Rr=2.658，Ls=0.2941，Lr=0.2898，Lm=0.2838，J=0.1284，Np=2，Un=380,Fn=50。
五、实验数据、图表或计算等：
六、实验结果分析及结论：
异步电动机具有非线性、强耦合、多变量的性质，而且三相原始动态模型相当复杂，分析和求解这组非线性方程十分困难，通过矢量控制系统的仿真可以直观稳定看到直流电动机的等效图，实现了定子电流励磁分量和转矩分量的解耦；其中的的连续PI控制，转矩与磁链变化平稳，电流闭环控制可有效地限制起、制动电流。
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