电力拖动自动控制系统实验报告范文
电力拖动自动控制系统实验报告
电⼒拖动⾃动控制系统实验报告电⼒拖动⾃动控制系统实验实验⼀转速反馈控制直流调速系统的仿真⼀、实验⽬的1、了解MATLAB下SIMULINK软件的操作环境和使⽤⽅法。
2、对转速反馈控制直流调速系统进⾏仿真和参数的调整。
⼆、转速反馈控制直流调速系统仿真根据课本的操作步骤可得到如下的仿真框图：图 1 仿真框图1、运⾏仿真模型结果如下：图2 电枢电流随时间变化的规律图3 电机转速随时间变化的规律2、调节参数Kp=0.25 1/τ=3 系统转速的响应⽆超调但调节时间长3、调节参数Kp=0.8 1/τ=15 系统转速的响应的超调较⼤，但快速性较好实验⼩结通过本次实验初步了解了MATLAB下SIMULINK的基本功能，对仿真图的建⽴了解了相关模块的作⽤和参数设置。
并可将其⽅法推⼴到其他类型控制系统的仿真中。
实验⼆转速、电流反馈控制直流调速系统仿真⼀、实验⽬的及内容了解使⽤调节器的⼯程设计⽅法，是设计⽅法规范化，⼤⼤减少⼯作计算量，但⼯程设计是在⼀定近似条件下得到的，⽤MATLAB仿真可根据仿真结果对设计参数进⾏必要的修正和调整。
转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应⽤最⼴泛的直流调速系统，对于需要快速正、反转运⾏的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提⾼⽣产效率的关键。
为了使转速和电流两种负反馈分别起作⽤，可在系统⾥设置两个调节器，组成串级控制。
⼀、双闭环直流调速系统两个调节器的作⽤1)转速调节器的作⽤（1）使转速n跟随给定电压*mU变化，当偏差电压为零时，实现稳态⽆静差。
（2）对负载变化起抗扰作⽤。
（3）其输出限幅值决定允许的最⼤电流。
2)电流调节器的作⽤（1）在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压*iU变化。
（2）对电⽹电压波动起及时抗扰作⽤。
（3）起动时保证获得允许的最⼤电流，使系统获得最⼤加速度起动。
（4）当电机过载甚⾄于堵转时，限制电枢电流的最⼤值，从⽽起⼤快速的安全保护作⽤。
当故障消失时，系统能够⾃动恢复正常。
电力拖动自动控制系统实验报告
电力拖动自动控制系统实验陈说之迟辟智美创作实验一双闭环可逆直流脉宽调速系统 一，实验目的：1.掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的组成、原理及各主要单位部件的工作原理.2.熟悉直流PWM 专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理.3.掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的调试步伐、方法及参数整定.二，实验内容：1. PWM 控制器SG3525的性能测试.2. 控制单位调试.3. 测定开环和闭环机械特性n=f(Id).4.闭环控制特性n=f(Ug)的测定.三．实验系统的组成和工作原理图6—10 双闭环脉宽调速系统的原理图在中小容量的直流传动系统中，采纳自关断器件的脉宽调速系统比相控系统具有更多的优越性，因而日益获得广泛应用.双闭环脉宽调速系统的原理框图如图6—10所示.图中可逆PWM 变换器主电路系采纳MOSFET 所构成的H 型结构形式，UPW 为脉宽调制器，DLD 为逻辑延时环节，GD 为TAU U iASR ACR UPW DLDGD PWMFA GM＋＋ TGMMOS管的栅极驱动电路，FA为瞬时举措的过流呵护.脉宽调制器UPW采纳美国硅通用公司（Silicon General）的第二代产物SG3525，这是一种性能优良，功能全、通用性强的单片集成PWM控制器.由于它简单、可靠及使用方便灵活，年夜年夜简化了脉宽调制器的设计及调试，故获得广泛使用.四．实验设备及仪器1．MCL系列教学实验台主控制屏.2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）.3．MCL—10组件或MCL—10A组件.4．MEL11挂箱5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）.6．机电导轨及测速发机电、直流发机电M01（或机电导轨及测功机、MEL—13组件.7．直流电念头M03.8．双踪示波器.五．注意事项1．直流电念头工作前，必需先加上直流激磁.2．接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋究竟，使调节器放年夜倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7μF）.3．测取静特性时，须注意主电路电流禁绝超越机电的额定值（1A）.4．系统开环连接时，不允许突加给定信号Ug起念头电. 5．起念头电时，需把MEL13的测功机加载旋钮逆时针旋究竟，以免带负载起动.6．改变接线时，必需先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零.7．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必需使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故.8．实验时需要特别注意起动限流电路的继电器有否吸合，如该继电器未吸合，进行过流呵护电路调试或进行加负载试验时，就会烧坏起动限流电阻.六．实验方法采纳MCL—10组件1．SG3525性能测试分别连接“3”和“5”、“4”和“6”、“7”和“27”、“31”和“22”、“32”和“23”，然后翻开面板右下角的电源开关.（1）用示波器观察“25”真个电压波形，记录波形的周期，幅度（需记录S1开关拨向“通”和“断”两种情况）（2）S5开关打向“OV”, 用示波器观察“30”端电压波形，调节RP2电位器，使方波的占空比为50％.S5开关打向“给定”分别调节RP3、RP4，记录“30”端输出波形的最年夜占空比和最小占空比.（分别记录S2打向“通”和“断”两种情况）2．控制电路的测试（1）逻辑延时时间的测试S5开关打向“0V”，用示波器观察“33”和“34”真个输出波形.并记录延时时间.td=（2）同一桥臂上下管子驱动信号死区时间测试分别连接“7”和“8”、“10”和“11”，“12”和“13”、“14”和“15”、“16”和“17”、“18”和“19”，用双踪示波器分别丈量VVT1.GS和VVT2.GS以及VVT3.GS和VVT4.GS的死区时间.td.VT1.VT2=td.VT3.VT4=注意，测试完毕后，需拆失落“7”和“8”以及“10”和“11”的连线.3．开环系统调试（1）速度反馈系数的调试断开主电源，并逆时针调节调压器旋钮究竟，断开“9”、“10”所接的电阻，接入直流电念头M03，机电加上励磁.S4开关扳向上，同时逆时针调节RP3电位器究竟，合上主电源，调节交流电压输出至220V左右.调节RP3电位器使机电转速逐渐升高，并到达1400r／min，调节FBS的反馈电位器RP，使速度反馈电压为2V.注：如您选购的产物为MCL—Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源.以下均同.（2）系统开环机械特性测定参照速度反馈系数调试的方法，使机电转速达1400r/min，改变测功机加载旋钮（或直流发机电负载电阻Rd），在空载至额定负载范围内测取7—8个点，记录相应的转速n和转矩M（或直流发机电电流id）1.SG3525性能测试测试示波器观察25端电压波形，开通时，T=105.5us，V=2.22v；关断时，T=52.5us，V=2.22v.S5开关打向给定，30端输出波形，开通时，最年夜占空比0.5，最小0；关断时最年夜0.618，最小0.2.控制电路测试逻辑延时时间td=2.9us，VT1\VT2死区时间 2.9us，VT3\VT4死区时间2.9us.3.开环系统调试系统开环机械特性测定正给定负给定4．闭环系统调试将ASR,ACR均接成PI调节器接入系统，形成双闭环不成逆系统.按图6—11接线（1）速度调节器的调试（a）反馈电位器RP3逆时针旋究竟，使放年夜倍数最小；（b）“5”、“6”端接入MEL—11电容器，预置5～7μF；（c）调节RP1、RP2使输出限幅为±2V.（2）电流调节器的调试（a）反馈电位器RP3逆时针旋究竟，使放年夜倍数最小；（b）“5”、“6”端接入MEL—11电容器，预置5～7μF；（c）S5开关打向“给定”，S4开关扳向上，调节MCL10的RP3电位器，使ACR输出正饱和，调整ACR的正限幅电位器RP1，用示波器观察“30”的脉冲，不成移出范围.S5开关打向“给定”，S4开关打向下至“负给定”，调节MCL10的RP4电位器，使ACR输出负饱和，调整ACR 的负限幅电位器RP2，用示波器观察“30”的脉冲，不成移出范围.4.系统静特性测试,机械特性正给定负给定闭环控制特性正给定负给定思考题1.为了防坠上下桥臂直通，有人把上下桥臂驱动信号死区时间调的很年夜，这样做行不成，为什么？你认为死区时间长短由哪些参数决定？答：不成，死区长会影响输出波形失真，谐波成份增多.死区时间长短与功率管自身的开通、关断时间以及对输出波形要求有关2.与采纳晶闸管的移相控制直流调速系统相比较，试归纳采纳自关断器件的脉宽调速系统优点.答：1.功率因素高，谐波污染小；2.主电路结构简单；3开关频率高，频带宽，响应速度和稳速精度好，电枢电流容易连续；4调速范围宽实验心得与体会：通过本次实验，我们学习了掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的组成、原理及各主要单位部件的工作原理.熟悉直流PWM专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理.掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的调试步伐、方法及参数整定.还学习了死区时间的调节长短对输出波形的影响.以及分歧晶闸管和器件之间的区别等.对双闭环脉宽调速系统的原理图有了更形象的理解，只要做到了理论联系实际，把课堂上的工具运用到做实验中来.在实验的过程中使理论实践化，提高了我们的入手能力，而且能初步分析实验过程中遇到的问题并解决他们.在做实验的过程中还有一些的缺乏，但坚信，通过不竭的积累才会越来月熟悉.实验二双闭三相异步电念头调压调速系统一．实验目的1．熟悉相位控制交流调压调速系统的组成与工作.2．了解并熟悉双闭环三相异步电念头调压调速系统原理.3．了解绕线试异步电念头转子串电阻时在调节定子电压调速似的机械特性.4．通过测定系统的静特性和动特性进一步了解交流调压系统中电流环和转速环的作用二．实验内容1．测定绕线试异步电念头转子串电阻时的人为机械特性.2．测定双闭环交流调压调速系统的静特性.3.测定双闭环交流调压调速系统的静态特性.三．实验设备及仪表1．教学实验台主控制屏.2．NMCL—31组件.3．NMCL—33组件4．NMEL—03三相可调电阻.5．NMCL—18组件6．NMCL—09组件2．求取调速系统在无转速负反馈时的开环工作机械特性.a．断开ASR的“3”至Uct的连接线，G（给定）直接加至Uct，且Ug调至零，直流机电励磁电源开关闭合.b．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节三相调压器的输出，使Uuv、Uvw、Uwu=200V.注：如您选购的产物为MCL—Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源.以下均同.c．调节给定电压Ug，使直流机电空载转速n0=1500转/分，调节测功机加载旋钮（或直流发机电负载电阻），在空载至额定负载的范围内测取7～8点，读取整流装置输出电压Ud3a．断开G（给定）和Uct的连接线，ASR的输出接至Uct，把ASR的“5”、“6”点短接.b．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节Uuv，Uvw，Uwu为200伏.c．调节给定电压Ug至2V，调整转速变换器RP电位器，使被测电念头空载转速n0=1500转/分，调节ASR的调节电容以及反馈电位器RP3，使机电稳定运行.调节测功机加载旋钮（或直流发机电负载电阻），在空载至额定负载范围内测取7～8点，读取Ud、id、n.4静特性a．断开ASR的“5”、“6”短接线，“5”、“6”端接MEL—11电容器，可预置7μF，使ASR成为PI（比例—积分）调节器.b．调节给定电压Ug，使机电空载转速n0=1500转/分.在四．实验心得通过本次实验，我们学习了相位控制交流调压调速系统的组成与工作.对双闭环三相异步电念头调压调速系统原理有了一定的了解.了解绕线试异步电念头转子串电阻时在调节定子电压调速似的机械特性.还通过测定系统的静特性和动特性进一步了解交流调压系统中电流环和转速环的作用一．实验目的2．加深理解用单片机通过软件生成SPWM波形的工作原理与特点.以及分歧调制方式对系统性能的影响3．熟悉电压空间矢量控制（磁链跟踪控制）的工作原理与特点.4．掌握异步电念头变压变频调速系统的调试方法.二．实验内容1．连接有关线路，构成一个实用的异步电念头变频调速系统.2．过压呵护、过流呵护环节测试.3．采纳SPWM数字控制时，分歧输出频率、分歧调制方式（同步、异步、混合调制）时的磁通分量、磁通轨迹、定子电流与电压、IGBT两端电压波形测试.4．采纳电压空间矢量控制时，分歧输出频率、分歧调制方式时的磁通分量、磁通轨迹、定子电流与电压、IGBT两端电压波形测试.5．低频赔偿特性测试.三．实验系统组成及工作原理变频调速系统原理框图如图7—3所示.它由交直交电压源型变频器，16位单片机80C196MC所构成的数字控制器，控制键盘与运行指示、磁通丈量与呵护环节等部份组成.逆变器功率器件采纳智能功率模块IPM（Intel Ligent Power Modules），型号为PM10CSJ060（10A/600V）.IPM 是一种由六个高速、低功耗的IGBT，优化的门极驱动和各种呵护电路集成为一体的混合电路器件.由于采纳了能连续监测电流的有传感功能的IGBT芯片，从而实现高效的过流和短路呵护，同时IPM还集成了欠压锁定和过流呵护电路.该器件的使用，使变频系统硬件简单紧凑，并提高了系统的可靠性.数字控制器采纳Intel公司专为机电高速控制而设计的通用性16位单片机80C196MC.它由一个C196核心、一个三相波形发生器以及其它片内外设构成.其它片内外设中包括有按时器、A/D转换器、脉宽调制单位与事件处置阵列等.在实验系统中80C196MC的硬件资源分配如下：1．P3、P4口：用于构成外部法式存储器的16 bit 数据和地址总线.2．WG1～WG3和WG1～WG3：用于输出三相PWM波形，控制构成逆变器的IPM.3．EXTINT：用于过流、过压呵护.4．通过接于A/D转换器输入端ACH2和ACH1设之输入频率和改变u/f（低频赔偿）.5．利用P0和P1口的P0.4～P0.7和P1.0～P1.3 ，外接按钮开关，用于起动、停止、故障复位两种调制方法，三种调制模式的选择.6．利用P2、P5、P6口的P2.4～P2.7，P5.4与P6.6，P6.7，外接指示灯，用于指示系统所处状态.7．磁通观测器用于机电气隙磁通丈量.其前半部份为3/2变换电路，将三相电压VA、VB、VC从三相静止坐标系A、B、C变换到二相静止坐标系α、β上，成为Vα、Vβ.电路的后半部份则分别对Vα、Vβ积分.在忽略定子漏磁和定子电阻压降的前提下，两个积分器的输出分别是二相静止坐标系中机电气隙磁通在α、β轴上的分量φα与φβ；它们的波形形状相似，相位差90°.将两个积分的输出分别接入示波器的X轴输入和Y轴输入，即可获得机电气隙磁通的圆形轨迹.四．实验设备和仪器1．MCL—ⅠI型机电控制教学实验台2．MCL—09变频调速系统组件3．机电导轨及测速发机电4．慢扫描示波器5．双踪示波器五．实验方法按图7—4连接线路，经检查无误后，合上电源，实验系统缺省设置为SPWM控制，同法式制方式，对应指示灯亮.若指示灯与上述不符，可按复位按钮，使系统处于上述缺省状态，此时系统即可进行实验.若系统采纳SPWM控制并工作在同法式制方式，即可按起动按钮，电念头即可起动，起动后可调节频率设定电位器，即可改变电念头转速.在电念头运行中，如按了空间矢量、异法式制，混合调制等按钮，系统将不会响应，必需先按停止按钮，使电念头停止运行，才华转到空间矢量控制以及其它调制方式.低频赔偿电位器在机电运行时，可按需要任意调节.系统呈现故障停机时，可在裁撤故障条件下，按故障复位按钮，使红色故障指示灯灭，系统即可按要求继续运行.1．过压与过流呵护环节测试.（这时只需合上控制电源，主回路电源不加.）（1）断开过压呵护检测线，红色故障指示灯发亮，同时微机输出驱动脉冲被封锁，暗示过压呵护环节工作正常.测试完毕后，按一下故障复位按钮，故障指示灯灭.（2）断开过流检测线，红色故障指示灯发亮，同时驱动脉冲被封锁，暗示过流呵护环节工作正常.测试完毕后，按一下复位按钮，故障指示灯灭.2．采纳SPWM控制，分别在输出频率为50Hz、30Hz 条件下，丈量与描绘分歧调制方式时的机电气隙磁通分量、机电气隙磁通轨迹、定子电流、IGBT两端波形（输出U、V、W与N端之间）与定子端电压等波形，以及观察机电运行的平稳与噪声年夜小.（1）同法式制：系统设定的载波比N=12.（2）异法式制：系统设定的载波频率ft=600Hz.（3）混合调制：分三段执行.第一段0Hz～12.5Hz，载波比N1=100；第二段12.5 Hz～25 Hz，载波比N2=80；第三段，25 Hz～50 Hz，载波比N3=60.当在低频2Hz时，若机电无法转动时，可调节低频赔偿电位器（顺时针旋转时，低频赔偿电压增年夜），直到电念头能旋转时止.3．采纳电压空间矢量控制实验条件及观察与描绘的波形同方法2.4．低频赔偿性能测试低频时定子压降的赔偿度可通过电位器连续调节，在输出频率为1～2Hz时，调节赔偿度直到电念头能均匀旋转时止，同时观察与记录直流母线电流的变动.六．实验结果及分析SPWM控制，同法式制 SPWM控制，异法式制SPWM控制，混合法式制空间矢量控制，同法式制空间矢量控制，异法式制空间矢量控制，混合调制低频赔偿性能测试：机电不转动时初始电流为 1.5mA，频率为1.6HZ，我们调节赔偿度直到电念头能均匀旋转时止，电流上升为2.6mA.实验心得：通过本次实验，我们学习了异步电念头变压变频调速系统的组成及工作原理.对用单片机通过软件生成SPWM波形的工作原理与特点有了更深刻的理解.对分歧调制方式对系统性能的影响有了更好的认识更加熟悉电压空间矢量控制（磁链跟踪控制）的工作原理与特点.．掌握异步电念头变压变频调速系统的调试方法.此次实验涉及到晶闸管，磁通轨迹，输出频率等，变频调速系统，数字控制器等一系列的知识，把以前用到的知识再拿回来用.以前的书本知识有很好的帮手.根据实验获得的数据，进行对呵护功能的研讨和分析，是有助于提高本门学科的知识掌握水平，以及自己的分析能力.实验四晶闸管直流调速系统开环机械特性测试一．实验目的1．熟悉晶闸管直流调速系统组成及各主要单位部件的原理.2．掌握晶闸管可控整流电路和触发电路的调试方法.3．掌握直流电念头机械特性的测试方法二．实验内容1．触发电路触发脉冲的测试2．触发电路初始相位a0的调试3．三相桥式全控整流电路的调试4．晶闸管主电路输出波形的测试5．直流电念头开环机械特性曲线的测试三．实验系统组成及工作原理1）主电路：三相电源，晶闸管桥式是可控整流调速装置，平波电抗器、电念头发机电组，可调电阻负载等组成.2）控制电路：据赤膊触发电路四．实验设备及仪器1．MCL系列教学实验台主控制屏.2． MCL—31组件3．MCL—33组件4．MEL11挂箱5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）.6．机电导轨及测速发机电、直流发机电M01（或机电导轨及测功机、MEL—13组件.7．直流电念头M03.8．双踪示波器.五．注意事项1．直流电念头启动前必需先加上励磁2．测取静特性时，必需注意主电路电流禁绝超越直流电念头的额定电流.3．不允许突加给定信号Ug启动电念头4．起念头电时，需把负载电阻RP1阻值调到最年夜，以免带负载起动.5．改变接线时，必需先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零.6．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必需使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故.六. 实验方法1．触发电路的测试.（1）用示波器观察双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲（2）偏移电压的调整在Ug=0的情况下，用示波器丈量同步电压观察孔的同步电压波形和脉冲波形的相位关系，调节偏移电压电位器，使脉冲初始相位a0=150°2．三相桥式全控整流电路的测试在Ug=0的情况下，闭合交流侧回路电源和电念头励磁电源，电念头处于静止状态，调节Ug由0逐渐增年夜，直流电念头启动升速，当n=1000转/分左右时，用示波器丈量直流电念头电枢两端或整流电路输出端电压波形，在360°中应有六个整流波头，必需间隔相等，波形稳定1）控制特性改变Ug的年夜小，记录直流电念头电枢电压Ua和对应反复调节Ug和直流发机电负载，使n0=1000r/min，I=1.1A,Ug坚持恒定，逐渐减小发机电负载转速升高，记录七．实验心得通过本次实验，我们学习了晶闸管直流调速系统组成及各主要单位部件的原理.对晶闸管可控整流电路和触发电路的调试方法有了较好的掌握.对直流电念头机械特性的测试方法也有了更好的认识.此次实验中我们涉猎了可控整流调速装置，平波电抗器的使用，电念头发机电配套系。
电机拖动实验报告小结(3篇)
第1篇一、实验背景与目的电机拖动实验是电气工程及其自动化专业一门重要的实践课程，旨在通过实验操作，使学生掌握电机的基本工作原理、运行特性及控制方法。
本次实验报告小结将对电机拖动实验过程中的操作、现象、数据及结论进行总结，以提高学生对电机拖动理论知识的理解和应用能力。
二、实验内容与过程1. 实验一：直流电动机的认识与特性测试（1）实验目的：掌握直流电动机的结构、工作原理和特性曲线。
（2）实验内容：观察直流电动机的构造，测量电动机的额定电压、额定电流、额定功率等参数，绘制电动机的机械特性曲线。
（3）实验过程：首先，观察直流电动机的构造，了解其主要部件及作用。
然后，连接实验电路，将电动机接入电路，测量电动机在不同电压下的电流、转速等参数，绘制电动机的机械特性曲线。
2. 实验二：三相异步电动机的工作特性（1）实验目的：掌握三相异步电动机的工作特性，了解电动机的启动、运行和制动过程。
（2）实验内容：观察三相异步电动机的启动、运行和制动过程，测量电动机在不同负载下的电流、转速、功率因数等参数。
（3）实验过程：首先，观察电动机的启动过程，分析启动过程中的电流、转速等参数变化。
然后，在电动机运行过程中，测量不同负载下的电流、转速、功率因数等参数，绘制电动机的工作特性曲线。
3. 实验三：三相异步电动机的启动与调速（1）实验目的：掌握三相异步电动机的启动与调速方法，了解不同调速方法的特点及应用。
（2）实验内容：观察三相异步电动机的启动与调速过程，分析不同调速方法的特点。
（3）实验过程：首先，观察电动机的启动过程，分析不同启动方法的特点。
然后，在电动机运行过程中，采用不同的调速方法，观察电动机的转速变化，分析调速方法的特点。
4. 实验四：电机拖动自动控制系统（1）实验目的：掌握电机拖动自动控制系统的原理和操作方法，提高学生的实际操作能力。
（2）实验内容：观察电机拖动自动控制系统的运行过程，分析控制系统的原理和操作方法。
电力拖动自控系统实验报告汇总
《电力拖动自控系统实验》报告书专业班级 11自动化三班学生姓名胡思奇实验地点报告日期电力拖动自控系统实验班级：11自动化三班姓名：胡思奇学号：2010133337摘要：本实验以双闭环直流调速系统为例进行拖动控制综合实验。
本实验需掌握晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定、各单元部件及系统的调试方法；对双闭环直流调速系统参数进行计算，将得到的数据用于调节器的设计，并进行实物设计与连接。
得到系统后，观察系统的静特性和动态特性从而验证系统设计的正确性，并从中学习到双闭环直流调速系统的工作原理。
关键词：双闭环直流调速特性测定调节器设计静特性动特性第一章概述1.1实验性质本实验课程以双环直流调速系统为例进行拖动控制综合实验，通过本实验掌握晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定、各单元部件及系统的调试方法；能综合动用所学的理论知识，分析和解决实验中出现的问题；通过对系统物理现象的实验分析，牢固掌握自动控制系统的有关理论知识。
1.2实验装置（1）DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置（2）DJK01电源控制屏（3）DJK02晶闸管主电路（4）DJK02-1三相晶闸管触发电路（5）DJK04电机调速控制实验I（6）万用表、示波器等1.3实验情况简介基于前面对过程控制及自动控制原理的了解掌握，我们在大三下学期学习电力拖动自控系统实验课程。
在吴诗贤老师的带领下，自由分组后，每次试验基本上能够按照实验要求按时完成试验。
我们小组实验过程中，每个人相互配最终顺利完成实验。
在实验过程中，我们严格遵守以下几条：1、建立小组，合理分工每次实验都以小组为单位进行,小组由3人组成，实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人都有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。
2、选择组件和仪表实验前跟着老师认真熟悉该次实验所用的组件，记录电机铭牌和选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。
3、按图接线根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，按接线原则是先接串联主回路，再接并联支路。
电力拖动实训报告
电力拖动实训报告一、实训目的。
本次实训旨在通过对电力拖动系统的学习和实践，掌握电力拖动系统的基本原理、结构和工作过程，提高学生对电力拖动系统的认识和应用能力，为将来从事相关工作打下坚实的基础。
二、实训内容。
1. 电力拖动系统的基本原理。
电力拖动系统是利用电动机作为动力源，通过传动装置将动力传递给机械设备，实现设备的运动和控制。
学生需要深入了解电动机的工作原理、传动装置的结构和工作原理，以及电力拖动系统的组成和工作过程。
2. 电力拖动系统的结构和特点。
学生需要学习电力拖动系统的结构组成，包括电动机、传动装置、控制装置等部件的结构和功能。
同时，还需要了解电力拖动系统的特点，如高效、精密、可靠等特点。
3. 电力拖动系统的调试和维护。
在实训过程中，学生需要学习电力拖动系统的调试方法和技巧，掌握系统的调试步骤和注意事项。
同时，还需要了解电力拖动系统的日常维护和保养，包括清洁、润滑、检查等工作。
三、实训过程。
1. 理论学习。
学生首先通过课堂学习，了解电力拖动系统的基本原理、结构和特点，掌握相关的理论知识。
2. 实际操作。
学生在实训场地进行实际操作，通过实操课程，学习电力拖动系统的调试和维护技能，提高实际操作能力。
3. 实训总结。
学生在实训结束后，进行实训总结，对所学知识进行梳理和总结，加深对电力拖动系统的理解和掌握。
四、实训效果。
通过本次实训，学生将掌握电力拖动系统的基本原理、结构和工作过程，提高了对电力拖动系统的认识和应用能力。
同时，学生还将掌握电力拖动系统的调试和维护技能，提高了实际操作能力，为将来从事相关工作打下了坚实的基础。
五、实训建议。
针对本次实训，建议学校加强对电力拖动系统的理论学习，增加实际操作的机会，提供更多的实训设备和场地，以提高学生的实际操作能力。
同时，也建议学生在实训结束后，加强对所学知识的总结和复习，以加深对电力拖动系统的理解和掌握。
六、结语。
通过本次实训，学生将对电力拖动系统有了更深入的了解，掌握了相关的理论知识和实际操作技能，为将来的工作打下了坚实的基础。
电力拖动自动控制系统Matlab仿真实验报告模板
电力拖动自动控制系统Matlab仿真实
验报告
电力拖动自动控制系统
---Matlab仿真实验报告
实验一二极管单相整流电路一．【实验目的】
1．经过对二极管单相整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；
2．经过实验进一步加深理解二极管单向导通的特性。
图1-1 二极管单相整流电路仿真模型图
二．【实验步骤和内容】
1.仿真模型的建立
①打开模型编辑窗口；
②复制相关模块；
③修改模块参数；
④模块连接；
2.仿真模型的运行
①仿真过程的启动；
②仿真参数的设置；
3.观察整流输出电压、电流波形并作比较，如图1-2、1-3、1-4所示。
三．【实验总结】
由于负载为纯阻性，故输出电压与电流同相位，即波形相同，但幅值不等，如图1-4所示。
图1-2 整流电压输出波形图图1-3 整流电流输出波形图
图1-4 整形电压、电流输出波形图
实验二三相桥式半控整流电路
一．【实验目的】
1．经过对三相桥式半控整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；
2．研究三相桥式半控整流电路整流的工作原理和全过程。
二．【实验步骤和内容】
1.仿真模型的建立：打开模型编辑窗口，复制相关模块，修改模块
参数，模块连接。
2.仿真模型的运行；仿真过程的启动，仿真参数的设置。
相应的参数设置：
（1）交流电压源参数U=100 V，f=25 Hz，三相电源相位依次延迟120°。
电力拖动自动控制系统实验报告
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：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：一、实验目的：1、进一步学习利用MA TLAB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Strat time和Stop time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。
电力拖动 实验报告
电力拖动实验报告电力拖动实验报告引言：电力拖动是一种利用电能驱动机械运动的技术，广泛应用于工业和交通领域。
本实验旨在研究电力拖动的原理和应用，并通过实际操作验证其效果。
一、电力拖动的原理电力拖动是通过电动机将电能转化为机械能，驱动设备进行运动。
电动机是电力拖动的核心组件，其工作原理基于电流在磁场中产生力矩。
根据电动机类型的不同，电力拖动可分为直流电力拖动和交流电力拖动两种。
1. 直流电力拖动直流电力拖动通过直流电动机实现。
当电流通过直流电动机的线圈时，电动机产生磁场，磁场与永磁体或其他磁体相互作用，产生力矩，从而驱动机械运动。
直流电力拖动具有转速范围宽、可调性好的特点，适用于需要频繁启停和调速的场合。
2. 交流电力拖动交流电力拖动主要通过交流电动机实现。
交流电动机根据转子结构可分为异步电动机和同步电动机。
异步电动机通过电动机的旋转磁场与转子的感应电流之间的相互作用，产生力矩，驱动机械运动。
同步电动机则通过电动机的旋转磁场与转子的磁场之间的相互作用，产生力矩，驱动机械运动。
交流电力拖动具有结构简单、成本低的特点，适用于大功率和长时间运行的场合。
二、电力拖动的应用电力拖动广泛应用于工业和交通领域，为生产和生活提供了便利。
1. 工业应用电力拖动在工业生产中的应用非常广泛。
例如，电动机驱动的输送带可实现物料的自动输送，提高生产效率；电动机驱动的机床可实现零件的自动加工，提高加工精度和效率；电动机驱动的泵和风机可实现流体的输送和通风，满足工艺要求等。
电力拖动在工业生产中的应用不仅提高了生产效率，还降低了劳动强度和能源消耗。
2. 交通应用电力拖动在交通运输中的应用也非常广泛。
例如，电动机驱动的电动汽车和电动自行车可实现零排放和低噪音的交通方式，减少了对环境的污染；电动机驱动的电动列车可实现高速、高效的铁路交通，提高了运输能力和舒适度。
电力拖动在交通运输中的应用不仅改善了交通状况，还促进了可持续发展。
三、实验操作与结果为验证电力拖动的效果，我们进行了一组实验。
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在系统工作时，要先给电动机加励磁，改变给定电压 的大小即可改变电动机的转速。电流调节器、速度调节器的输出限幅可达到限制启动电流的目的。电流调节器的输出作为触发电路得控制电压U ，利用电流调节器的输出限幅可达到限制 的目的。
图５．１９（ａ）转速／电流双闭环调速系统的电流曲线和转速曲线
５．１９（ｂ）电动机角频率 与电枢电流 关系曲线
下面分析一下仿真的结果。
启动过程的第一阶段是电流上升阶段，由于突加给定电压，ASR的输入很大，其输出很快达到限幅值，电流也很快上升，接近其最大值。第二阶段，ASR饱和，转速控制环相当于开环状态，系统表现为恒定电流给定作用下的电流调速系统，电流调节器的给定电压于反馈电压平衡，输入偏差为零，但是由于积分的作用，其输出还很大，所以出现超调。转速超调之后，ASR输入端出现负偏差电压，使它退出饱和状态，进入线性调解阶段，使速度保持恒定，实际结果也基本反映了这一点。
双闭环直流调速系统的原理框图如图5.17所示。图5.18是采用面向电气原理结构图方法构成的双闭环系统仿真模型。
图５．１８
1）系统的建模和模型参数设置
（1）主电路的建模和参数设置
转速、电流双闭环直流调速系统主电路的建模和模型参数设置与单闭环直流调速系统的建模和模型参数设置绝大部分程序相同，只是通过仿真实验将平波电抗器的电感值修改为9e-3（ ）H.
各个仿真模型的搭建，分析各个图形的具体含义。熟悉MATLAB下的SIMULINK下的使用方法。
设
计
要
求
通过对课程的设计，培养一定的基本论文设计能力，简单WPS下的正确操作。使其有一定的规范性。
时
间
安
排
论文设计时间：2014.4.22-2014.4.25
参
考
资
料
《电力拖动基础》、《供电技术》、《电机及拖动基础》等。
信息工程学院
电力拖动与控制系统课程设计报告书
题目:电力拖动与自动控制实验设计
专 业：电气工程及其自动化
班 级：
学 号：
学生姓名：田 仁 波
指导教师：钟 建 伟
2014年5月5日
信息工程学院课程设计任务书
学生姓名
田仁波
学 号
成 绩
设计题目
电力拖动与自动控制实验设计设计内 Nhomakorabea容
转速反馈控制直流调速系统的仿真，转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真，基于MATLAB的SIMULINK下的3/2变换以及双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验。
实验小结
通过本实验的仿真，对双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验有了更好的了解，参数及波形的进一步认识，也对模型的进一步熟悉。波形的判别和功能也得到了确定。
5参考文献
[1]康华光，陈大钦.电子技术基础—模拟部分（第五版）［M]. 北京：高等教育出版社2005
[2]皮文兵.一种宽输入范围的模拟乘法器设计［J].电子设计应用.2007.13（1）：88-90
1.1根据步骤可得仿真图
图3.1 3/2变换仿真图
（1）仿真结果
实验小结
通过本次次试验对于3/2变换有了基本的了解，通过x、y和z坐标到d、q坐标的变换可节省大量的计算，并是结构图简化，简明易读。
4双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验
1.1实验目的
（1）了解闭环不可逆直流调速系统的原理，其组成及各主要单元部件的原理。
（3）系统的仿真参数设置
通过仿真算法的比较实验，本系统选择的仿真算法为ode23tb，仿真“Start time”设为0，“Stop time”设为2.5其他与第五章第二节相同。
1.5系统的仿真、仿真结果和输出及结果分析
当建模和参数设置完成后，即可开始进行仿真。图5。19所示是转速、电流双闭环直流调速系统的电流曲线和转速曲线。从仿真的结果可以看出，它非常接近于理论分析的波形。
（2）控制电路的建模和参数设置
转速、电流双闭环系统的控制电路包括给定环节、速度调节器ACR、限幅器、偏置电路、反相器、电流反馈环节、速度反馈环节等。其中限幅器、偏置电路、反相器的作用、建模和参数设置与第六章第二节实验相同。
给定环节的参数设置为120Rad/s，电流反馈系数设为0.1，转速负反馈系数为1.双闭环系统有两个比例积分调节器，分别为ACR和ASR。这两个调节器的参数设置为，对ACR， =2， =100，上下幅限值为[120，-120]；对于ASR， =1.2， =10，上下幅限值为[40，-40]。
[3] 焦春生.新型绿色能效D类音频放大器设计应用[EB/OL].
[4]张筑生.微分半动力系统的不变集[D].北京:北京大学数学系数学研究所, 1983
1.3实验内容
(1)各控制单元调试。
(2)测定电流反馈系数 、转速负反馈系数 。
(3)测定开环机械特性及高、低转速时系统的闭环静态特性n=f(I )
(4)测定闭环控制特性n=f(U ).
(5)观察、记录系统动态波形。
1.4实验仿真
多环直流调速系统与开环、单环直流调速系统的主电路模型是一样的，主电路仍然是由交流电源、同步脉冲出发器、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。其差别反映在控制电路上，多环系统的控制电路更复杂。
图3电机转速随时间变化的规律
（2）调节参数Kp=0.25 1/τ=3系统转速的响应无超调但调节时间长
（3）调节参数Kp=0.8 1/τ=15系统转速的响应的超调较大，但快速性较好
实验小结
通过本次实验初步了解了MATLAB下SIMULINK的基本功能，对仿真图的建立了解了相关模块的作用和参数设置。并可将其方法推广到其他类型控制系统的仿真中。
（2）掌握双闭环不可逆直流系统的调试步骤、方法及参数的整定。
（3）研究调节器参数对系统动态性能的影响。
1.2实验原理
由于加工和运行的要求，许多生产机械的电动机经常处于启动、制动、反转的过渡过程中，因此启动和制动过程的时间在很大程度上决定了生产机械的生产效率。为缩短这一部分时间，仅采用比例积分调节器的转速反馈单闭环调速系统，其性能还不能令人满意。双闭环直流调速系统是由电流和转速两个调节器进行结合调节的，可获得良好的动、静态性能（两个调节器均采用比例积分调节器）。由于调整系统的主要参量为转速，故将转速环作为主环放在外面，电流环作为副环放在里面，这样可以抑制电网电压扰动对转速的影响。实验系统的原理图如图5.17所示。
1.2双闭环直流调速系统两个调节器的作用
1)转速调节器的作用
（1）使转速n跟随给定电压 变化，当偏差电压为零时，实现稳态无静差。
（2）对负载变化起抗扰作用。
（3）其输出限幅值决定允许的最大电流。
2)电流调节器的作用
（1）在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压 变化。
（2）对电网电压波动起及时抗扰作用。
图2.3转速环空载起动输出波形
2）满载运行时起动的波形：
图2.4转速环满载高速起动输出波形
3）抗干扰性的测试：
图2.5转速环的抗干扰输出波形
实验小结
通过本次实验了解到了在工程设计下近似计算的优点和缺点，并了解了如何根据仿真结果对设计参数的修正和调整，同时，对SIMULINK的模块也更加熟悉了。
3 基于MATLAB的SIMULINK下的3/2变换
1 转速反馈控制直流调速系统的仿真
1.1实验目的
（1）了解MATLAB下SIMULINK软件的操作环境和使用方法。
（2）对转速反馈控制直流调速系统进行仿真和参数的调整。
1.2转速反馈控制直流调速系统仿真
根据课本的操作步骤可得到如下的仿真框图：
图1仿真框图
（1）运行仿真模型结果如下：
图2电枢电流随时间变化的规律
2转速、电流反馈控制直流调速系统仿真
1.1实验目的及内容
了解使用调节器的工程设计方法，是设计方法规范化，大大减少工作计算量，但工程设计是在一定近似条件下得到的，用MATLAB仿真可根据仿真结果对设计参数进行必要的修正和调整。
转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应用最广泛的直流调速系统，对于需要快速正、反转运行的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提高生产效率的关键。为了使转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统里设置两个调节器，组成串级控制。
（3）起动时保证获得允许的最大电流，使系统获得最大加速度起动。
（4）当电机过载甚至于堵转时，限制电枢电流的最大值，从而起大快速的安全保护作用。当故障消失时，系统能够自动恢复正常。
1.3电流环仿真模型设计
图2.1电流环仿真模型
1.4转速环仿真模型设计
图2.2转速环仿真模型
1.5转速环的系统仿真
1）PI调节器按照计算出来的结果： 。空载起动时波形为：