单闭环直流调速系统设计仿真

设计要求

参数配置与建立模型

1、参数配置

新建一个ParameterConfiguration01.m文件

键入参数，如下

%% 电机模型参数

UN = 400;

IdN = 52.2;

nN = 2610;

Ce = 0.1459;

R = 0.368;

lambda = 1.5;

f = 8e3;

%% 电机时间常数

Tl = 0.0144;

Tm = 0.18;

alpha = 0.00383;

Udc = 538;

Ucm = 5;

Ks = Udc/Ucm ;

%% 给定电压

Un = 10;

2、搭建模型

（1）电机模型

（2）PWM Converter

（3）PWM Generator

其中，

（4）Controller

建立子系统

（5）整个仿真模型

仿真分析

（1）比例调节器Kp = 7

   Kp = 7，Ki = 10     ASR 再以上两种参数下空载起动，

n*、nk、n分别为给定转速，P控制器下转速、PI控制器下转速

刚开始，主要由比例调节起作用，两种ASR动态响应一直，比例调节器很快达到稳态，而且有静差，但是响应较快，而PI调节器后期主要是积分调节器起作用，可以实现转速无静差带有超调，响应略慢

（2）未加电流截止负反馈时的过电流、电枢电压、转速波形

转速负反馈单闭环直流调速系统，ASR为PI调节器，可以实现无静差。但由于没有引入电流负反馈，在电机起动、制动、堵转时都会引起过电流。我们一般认为最大电流不超过1.5~2IdN。

在电机起动时，由于惯性，转速不能突变，反馈电压为零，偏差电压ΔU = Un*，由于放大器和变换器的惯性很小，电枢电压Ud很快达到最大值，对电机而言，相当于全电压起动，造成过电流。如图中部分Ud有一段为538V（黄线）。因此，我们引入电流截止负反馈。

电流截止负反馈

此时，将仿真时间由5s设为15s

截止电流 Idcr = Ucom/Rs，大于电机的额定电流

Idcr ≥ (1.1~1.2)IN

允许的最大过载电流Idbr=(1.5~2)IN

Idcr = Ucom/Rs

Idbr ≈(Un*+Ucom)/Rs

联立上式可求得Rs，Ucom

引入电流截止负反馈，很好解决了过电流的问题，但是起动时间变长

（3）在4s突加40%额定负载

参考文献

陈伯时.电力拖动自动控制系统一一运动控制系统北京:机械工业出版社,2001