电力拖动Matlab仿真实验指导书
实验一 转速反馈控制(单闭环)直流调速系统仿真一.实验目的1.研究直流电动机调速系统在转速反馈控制下的工作。
2.研究直流调速系统中速度调节器ASR 的工作及其对系统响应特性的影响。
3. 观察转速反馈直流调速系统在给定阶跃输入下的转速响应。
二、实验设备1.计算机;2.模拟实验装置系统;3.A/D & D/A 接口卡、扁平电缆(如下图所示)。
模拟实验装置系统计算机A/D & D/A 接口卡总线槽扁平电缆三、实验原理● 直流电动机:额定电压 , 额定电流 ,额定转速 ,电动机电势系数● 晶闸管整流装置输出电流可逆,装置的放大系数 K s =44,滞后时间常数 T s =0.00167s 。
● 电枢回路总电阻 R=1.0Ω ,电枢回路电磁时间常数T 1=0.00167s ,电力拖动系统机电时间常数T m =0.075s 。
● 转速反馈系数α=0.01 V ·min/r 。
● 对应额定转速时的给定电压图1 比例积分控制的直流调速系统的仿真框图四、实验内容1. 仿真模型的建立⏹ 进入MATLAB ,单击MATLAB 命令窗口工具栏中的SIMULINK 图标,220N U V =55dN I A =1000min N n r /=0.192min/e C V r =⋅*10n U V =图2 SIMULINK模块浏览器窗口(1)打开模型编辑窗口: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。
(2)复制相关模块:双击所需子模块库图标,则可打开它,以鼠标左键选中所需的子模块,拖入模型编辑窗口。
在本例中拖入模型编辑窗口的为:Source组中的Step模块;Math Operations组中的Sum 模块和Gain模块;Continuous组中的Transfer Fcn模块和Integrator模块;Sinks组中的Scope 模块;图3 模型编辑窗口(3)修改模块参数:双击模块图案,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。
双击sum 模块,Transfer Fen 模块,Step 模块,Gain 模块,Integrator 模块图4加法器sum 模块对话框图5 传递函数Transfer Fen 模块对话框描述加法器三路输入的符号,|表示该路没有信号,用|+-取代原来的符号。
得到减法器。
例如,0.002s+1是用向量[0.002 1]来表示的。
分子多项式系数分母多项式系数图6 阶跃输入step 模块对话框图7 增益模块对话框阶跃时刻,可改到0 。
阶跃值,可改到10 。
填写所需要的放大系数图8 Integrator模块对话框(4)模块连接⏹以鼠标左键点击起点模块输出端,拖动鼠标至终点模块输入端处,则在两模块间产生“→”线。
⏹单击某模块,选取Format →Rotate Block菜单项可使模块旋转90°;选取Format→Flip Block菜单项可使模块翻转。
⏹把鼠标移到期望的分支线的起点处,按下鼠标的右键,看到光标变为十字后,拖动鼠标直至分支线的终点处,释放鼠标按钮,就完成了分支线的绘制。
2. 仿真模型的运行图9 比例积分控制的无静差直流调速系统的仿真模型积分饱和值,可改为10。
积分饱和值,可改为-10。
在控制系统中设置调节器是为了改善系统的静、动态性能。
在采用PI调节器后,构成的是无静差调速系统,如图9所示的仿真模型。
(1)仿真过程的启动:单击启动仿真工具条的按钮,或选择Simulation→Start菜单项,则可启动仿真过程,再双击示波器模块就可以显示仿真结果。
(2)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,对示波器的默认值逐一改动。
改动的方法有多种,其中一种方法是选中SIMULINK模型窗口的Simulation→Configuration Parameters菜单项,打开仿真控制参数对话框,对仿真控制参数进行设置。
仿真的起始时间结束时间修改为0.6秒图10 SIMULINK仿真控制参数对话框(3)启动Scope工具条中的“自动刻度”按钮。
把当前窗中信号的最大最小值为纵坐标的上下限,得到清晰的图形。
自动刻度图11 修改控制参数后的仿真结果3. 调节器参数的调整在图9所示的PI 控制无静差直流调速系统的仿真模型中,改变比例系数和积分系数,可以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。
仿真曲线反映了对给定信号的跟随性能。
选择合适的PI 参数: (1) , (2) , (3) , 观察系统转速的响应结果。
五、实验报告1.根据给定系统的各项参数(见“实验原理”部分),每个环节的传递函数。
2.画出仿真系统三组PI 参数下的阶跃响应波形,并给出 t s 和σ % 。
0.25pK =13τ=0.56p K =111.43τ=0.8p K =115τ=实验二 转速、电流反馈控制(双闭环)直流调速系统的仿真一.实验目的1.研究直流电动机调速系统在转速、电流反馈控制下的工作。
2.研究直流调速系统中速度调节器ASR 、电流调节器ACR 的工作及其对系统响应特性的影响。
3. 观察转速、电流反馈直流调速系统在给定阶跃输入下的转速响应和电流响应。
二、实验设备1.计算机;2.模拟实验装置系统;3.A/D & D/A 接口卡、扁平电缆。
三、实验原理晶闸管供电的双闭环直流调速系统,整流装置采用三相桥式电路,基本数据如下:直流电动机:220V ,136A ,1460r/min ,C e =0.132Vmin/r ,允许过载倍数λ=1.5 ; 晶闸管装置放大系数:K s =40 ; 电枢回路总电阻:R =0.5Ω ;时间常数:T i=0.03s , T m =0.18s ;电流反馈系数:β=0.05V/A (≈10V/1.5I N ); 转速反馈系数α = 0.07Vmin/r (≈10V/n N )。
图1 双闭环直流调速系统的仿真框图其中,电流调节器ACR 的传递函数为s sK s W i i i ACR )1()(ττ+=; 转速调节器ASR 的传递函数为(1)()n n ASR n K s W s sττ+=。
四、实验内容1. 电流环的仿真(1) 建立如上图2所示的系统模型。
(2) 在仿真模型中增加了一个饱和非线性模块(Saturation ),它来自于Discontinuities 组,双击该模块,把饱和上界(Upper limit )和下届(Lower limit )参数分别设置为本例题的限幅值+10和-10。
如图3所示。
(3)选中Simulink模型窗口的Simulation →Configuration Parameters菜单项,把Sart time 和Stop time 栏目分别填写为0.0s和0.05s。
(4)启动仿真过程,用自动刻度(Autoscale)调整示波器模块所显示的曲线。
图2 电流环的仿真模型图3 Saturation模块对话框(4)调节器参数的调整:令KT = 0.25,则PI调节器的传递函数为16.890.5067s+, K i = 0.5067,τi =0.03s;令KT = 0.5,则PI调节器的传递函数为33.771.013s+,K i = 1.013,τi =0.03s;令KT = 1.0,则PI调节器的传递函数为67.567 2.027s+, K i = 2.027,τi =0.03s。
观察各组参数下的电流响应曲线。
2. 转速环的仿真(1)建立如图4所示的系统模型。
图4 转速环的仿真模型(2)为了在示波器模块中反映出转速、电流的关系,仿真模型从Signal Routing组中选用了Mux模块来把几个输入聚合成一个向量输出给Scope。
图5 聚合模块对话框(3)PI调节器采用传递函数为134.4811.7s+,K n = 11.7,τn =0.087s(4)双击阶跃输入模块把阶跃值设置为10,观察空载起动时的转速和电流的响应曲线。
(5)Step1模块是用来输入负载电流的。
把负载电流设置为136,满载起动,观察其转速与电流响应曲线。
五、实验报告1.电流环仿真(1)画出三组参数下(KT = 0.25, 0.5, 1.0)电流的阶跃响应曲线,分析并给出t s 和σ %。
输入量的个数设置为2(2)在直流电动机的恒流升速阶段,电流值是否低于(或高于)λI N = 200A ?为什么?2.转速环仿真(1)画出仿真系统空载起动时的转速和电流的阶跃响应曲线,分析指出不饱和、饱和、退饱和三个时间阶段,并给出 t s 和σ % 。
(2)画出仿真系统满载起动时的转速和电流的阶跃响应曲线,并给出 t s 和σ % 。
实验三 异步电动机的仿真一.实验目的1.以αβ坐标系异步电动机仿真模型为核心,研究三相异步电动机的动态仿真模型2.观察三相异步电动机在额定电压和额定频率下,空载起动和加载过程的转速和电流响应。
二、实验设备1.计算机;2.模拟实验装置系统;3.A/D & D/A 接口卡、扁平电缆。
三、实验原理ω —ψr — i s 为状态变量的异步电动机动态模型:2222222()11p m p s r s r L r r m r r s r rr m r r s r rs m m s r r m s r r s s r r s r s rs s m m s r r m r r s s r r s r s rn L n d i i T dt JL Jd L i dt T T d L i dt T T di L L R L R L u i dt L L T L L L L L di L L R L R L i dt L L T L L L L βααβααβαββαβαααβαββαβωψψψψωψψψωψψωψσσσσψωψσσσ=--=--+=-+++=+-++=--+s s u L βσ图1 αβ坐标系下的异步电动机动态结构图图2 αβ坐标系异步电动机的仿真模型异步电动机工作在额定电压和额定频率下,仿真电动机参数:R s=1.85Ω, R r =2.658Ω, L s = 0.2941H, L r= 0.2898H, L m=0.2838H, J = 0.1284Nm.s2, n p= 2, U N=380v, f N = 50Hz三、实验内容图3 三相异步电动机仿真模型建立三相异步电动机的仿真模型(如图3所示)。
将图2所示的异步电动机仿真模型进行封装,如图3所示的ACmotor,三相正弦对称电压u A,u B和u C经过3/2变换和2/3变换模块,得到两相电压u sα和u sβ,送入αβ坐标系中的异步电动机仿真模型,输出两相电流i sα和i sβ经2/3变换模块,得到三相电流i A, i B和i C 。
matlab仿真实验指导书
计算机仿真及应用实验指导书电气与电子信息工程学院实验一 S 函数实现单摆运动一、实验目的掌握S 函数的定义、功能模块调用方法、工作原理及应用场合。
二、预习及思考1、S 函数应用于哪些场合?2、S 函数的子程序是如何调用的?三、实验步骤在建立实际的S-函数时,可在该 模板必要的子程序中编写程序并输入参数便可。
S-函数的模板程序位于toolbox/simulink/blocks 目录下,文件名为sfuntmpl.m ,可以自己查看。
在运用S-函数进行仿真前,应当自行编制S-函数程序,因此必须知道系统在不同时刻所需要的信息:(1)在系统开始进行仿真时,应先知道系统有多少状态变量,其中哪些是连续变量,哪些是离散变量,以及这些变量的初始条件等信息。
这些信息可通过S-函数中设置flag=0获取。
(2)若系统是严格连续的,则在每一步仿真时所需要的信息为:通过flag=1获得系统状态导数;通过flag=3获得系统输出。
(3)若系统是严格离散的,则通过flag=2获得系统下一个离散状态;通过flag=3获得系统离散状态的输出。
单摆示意图:单摆的状态方程从MATLAB 的toolbox\simulink\blocks 子目录下,复制sfintempl.m ,并把它改名为simpendzzy.m ,再根据状态方程对文件进行修改,最后形成文件。
构成名为simpendzzy 的S-函数模块从simulink 的“user -defined Function ”子库中复制S-Function 框架模块到空白模型窗,如图所示。
m 121sin d g x K x K ux x θ=--+=双击S-Function框架模块,弹出下图所示对话窗;在“S-Function name ”栏中填写函数名simpendzzy;在“S-Function parameters”栏中填写函数simpendzzy.m的第4、5、6、个输入宗量名dampzzy,gngzzy(次序要对);再点击【OK】,就得到单摆S-函数模块,如图所示。
MATLAB实验指导书(共5篇)
MATLAB实验指导书(共5篇)第一篇:MATLAB实验指导书MATLAB 实验指导书皖西学院信息工程学院实验一 MATLAB编程环境及简单命令的执行一、实验目的1.熟悉MATLAB编程环境二、实验环境1.计算机2.MATLAB7.0集成环境三、实验说明1.首先应熟悉MATLAB7.0运行环境,正确操作2.实验学时:2学时四、实验内容和步骤1.实验内容(1)命令窗口的使用。
(2)工作空间窗口的使用。
(3)工作目录、搜索路径的设置。
(4)命令历史记录窗口的使用。
(5)帮助系统的使用。
(6)了解各菜单的功能。
2.实验步骤(1)启动MATLAB,熟悉MATLAB的桌面。
(2)进入MATLAB7.0集成环境。
(3)在命令窗口执行命令完成以下运算,观察workspace的变化,记录运算结果。
1)(365-52⨯2-70)÷3 2)>>area=pi*2.5^2 3)已知x=3,y=4,在MATLAB中求z:x2y3 z=2(x-y)4)将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace中察看m1在内存中占用的字节数。
⎡162313⎤⎢511108⎥⎥m1=⎢⎢97612⎥⎢⎥414151⎣⎦执行以下命令>>m1(2 , 3)>>m1(11)>>m1(: , 3)>>m1(2 : 3 , 1 : 3)>>m1(1 ,4)+ m1(2 ,3)+ m1(3 ,2)+ m1(4 ,1)5)执行命令>>helpabs 查看函数abs的用法及用途,计算abs(3 + 4i)6)执行命令>>x=0:0.1:6*pi;>>y=5*sin(x);>>plot(x,y)7)运行MATLAB的演示程序,>>demo,以便对MATLAB有一个总体了解。
五、思考题1、以下变量名是否合法?为什么?(1)x2(2)3col(3)_row (4)for2、求以下变量的值,并在MATLAB中验证。
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°。
电力系统MATLAB仿真实训说明书——输电线路双端故障测距仿真
电力系统MATLAB仿真实训说明书——输电线路双端故障测距仿真————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:燕山大学课程设计说明书题目:输电线路双端故障测距仿真学院(系):年级专业:学号:学生姓名:指导教师:教师职称:燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:电力工程系学号学生姓名专业(班级)设计题目输电线路双端故障测距仿真设计技术参数测距方法大致分3大类:行波法、阻抗法和故障分析法,其中建立在工频电气量基础之一的阻抗算法目前得到了广泛的工程应用。
在掌握双端测距基本原理的基础上,搭建输电线路MATLAB故障测距仿真模型,分析不同的故障、故障距离、两侧电源相位差和接地过渡电阻对测距结果的影响。
具体参数见参考资料。
设计要求1.搭建输电线路MATLAB故障测距仿真模型,分析不同的故障、故障距离、两侧电源相位差和接地过渡电阻对测距结果的影响;2.遵守实训期间的纪律要求,独立完成实训任务,;3.撰写实训总结报告一份(不少于五千字),要求有理论分析和仿真结果,文字符号符合国家现行标准。
工作量1.学会使用MATLAB/SIMULINK电力系统仿真工具箱;2.独立完成仿真电路设计、连接与调试;3.参加答辩并完成实训报告。
工作计划1.学习使用MATLAB/SIMULINK电力系统仿真工具箱,下发任务书;2.完成实训内容的原理分析与电路设计;3.在MA TLAB仿真平台上进行电路连接、调试并验收。
4.参加答辩并撰写实训报告。
参考资料1.吴天明. MA TLAB电力系统设计与分析. 国防工业出版社2.毕潇, 李学农, 陈延枫, 等. 一各双端故障测距算法的仿真及现场实例分析.高电压技术, 2006, 32(3):105-1073.自查资料指导教师签字基层教学单位主任签字说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
MATLAB实训指导书
MATLAB实训指导书一、Simulink中电力系统模块库简介图1 电力系统模块库1) 电源模块电源元件库中包含7种电源元件,如图2所示,分别是直流电压源(DC V oltage Soures)元件、交流电压源(AC V oltage Soures)元件、交流电流源(AC Current Soures)元件、受控电压源(Controlled V oltage Soures)元件、受控电流源(Controlled Current Soures)元件、三相电源(3-phase Soures)元件和三相可编程电压源(3-phase Programmable V oltage Soures)元件。
图2 电源元件库2) 线路元件模块线路元件库中包含了各种线性网络电路元件和非线性网络电路元件。
双击线路元件库图标,弹出线路元件库对话框,如图3所示,图中包含了4类线路元件,分别是支路(Elements)元件、输配电线路(Lines)元件、断路器(Circult Breakers)元件和变压器(Transformers)元件。
图3 线路元件库3 ) 电力电子元件库电力电子模块库包括理想开关(Ideal Switch)、二极管(Diode)、晶闸管(Thyristor)、可关断晶闸管(GTO)、功率场效应管(MOSFET)、绝缘门极晶体管(IGBT)等模块,此外还有2个附加的控制模块组和一个整流桥,如图4所示。
图4 电力电子元件4 ) 电机元件库电机元件库包括同步电机(Synchronous Machines)、异步电机(Asynchronous Machines)、直流电机(DC Machines)、调节器(Prime Movers and Regulators)和电机输出测量分配器(Machines Measurements)等。
如图5所示。
图5 电机元件库5) 连接器元件连接器模块库包括10个常用的连接器模块,如图6所示。
电力电子的matlab仿真实验指导书(改)
“电力电子”仿真实验指导书MATLAB仿真实验主要是在simulink环境下的进行的。
Simulink是运行在MATLAB环境下,用于建模、仿真和分析动态系统的软件包。
它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统。
由于它具有直观、方便、灵活的特点,已经在学术界、工业界的建模及动态系统仿真领域中得到广泛的应用。
Simulink提供的图形用户界面可使用鼠标的拖放操作来创建模型。
Simulink本身包含sources、sinks、Discrete、math、Nonlinear和continuous 等模块库。
实验主要使用Sinks、Sources、Signals & System和Power System Blockset这四个模块库中的一些模块搭建电力电子课程中的典型电路进行仿真。
在搭建成功的电路中使用scope显示模块显示仿真的波形、验证电路原理分析结果。
这些典型电路包括:1)单相半波可控整流电路(阻性负载和阻感负载)2)单相全控桥式整流电路(阻性负载和阻感负载)3)三相全控桥式整流电路(双窄脉冲阻性负载和双窄脉冲阻感负载)4)降压斩波电路、升压斩波电路5)三相半波逆变电路、三相全波逆变电路。
一、matlab、simulink基本操作多数学生在做这个实验是时候可能是第一次使用matlab中的simulink来仿真,因此下面首先介绍一下实验中要掌握得的一些基本操作(编写试验指导书时所使用的matlab6.1版本)。
若实验过程中使用matlab的版本不同这些基本操作可能会略有不同。
图0-1 matlab启动界面matlab的启动界面如图0-1所示,点击matlab左上方快捷键就可以进入simulink程序界面(在界面右侧的Command Window中输入simulink命令回车或者在Launch Pad窗口中点击simulink子菜单中Library Browser都可以进入simulink程序界面)如图0-2所示。
《电力拖动与控制系统》课程设计-异步电机矢量控制Matlab仿真实验
异步电机矢量控制Matlab仿真实验1 异步电机动态模型推导1.1 异步电机动态数学模型的性质电磁耦合是机电能量转换的必要条件,电流与磁通的乘积产生转矩,转速与磁通的乘积得到感应电动势。
无论是直流电动机,还是交流电动机均如此。
交、直流电动机结构和工作原理的不同,至使表达式差异很大。
异步电动机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。
(1)变压变频调速时需要进行电压(或电流)和频率的协调控制,有电压(或电流)和频率两种独立的输入变量。
在输出变量中,除转速外,磁通也是一个输出变量。
因此异步电机是一个多变量(多输入多输出)系统。
(2)异步电动机无法单独对磁通进行控制,电流乘磁通产生转矩,转速乘磁通产生感应电动势,在数学模型中含有两个变量的乘积项。
因此即使不考虑磁路不饱和等因素,数学模型也是非线性的。
(3)三相异步电动机三相绕组存在交叉耦合,每个绕组都有各自的电磁惯性,再考虑运动系统的机电惯性,转速与转角的积分关系等,动态模型是一个高阶系统。
1.2 异步电动机的三相数学模型1.2.1 异步电机三相数学模型的前提假设在研究异步电机数学模型时,作如下的假设(1)忽略空间谐波,三相绕组对称,产生的磁动势沿气隙按正弦规律分布。
(2)忽略磁路饱和,各绕组的自感和互感都是恒定的。
(3)忽略铁心损耗。
(4)不考虑频率变化和温度变化对绕组电阻的影响。
无论异步电动机转子是绕线型还是笼型的,都可以等效成三相绕线转子,并折算到定子侧,折算后的定子和转子绕组匝数相等。
异步电动机三相绕组可以是Y连接,也可以是Δ连接。
若三相绕组为Δ连接,可先用Δ—Y变换,等效为Y 连接。
然后,按Y连接进行分析和设计。
三相异步电机的物理模型如下图1所示,定子三相绕组轴线A、B、C在空间是固定的,转子绕组轴线a、b、c随转子以角转速w旋转。
图1 三相异步电动机的物理模型1.2.2 异步电机的三相动态模型的数学表达式异步电动机的动态模型由磁链方程、电压方程、转矩方程和运动方程组成。
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.通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.通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.通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=100V,f=25Hz,三相电源相位依次延迟120°。
(2)晶闸管参数Rn=0.001Ω,Lon=0.0001H,Vf=0V,Rs=50Ω,Cs=250e-6F。
(3)负载参数R=10Ω,L=0H,C=inf。
(4)脉冲发生器的振幅为5V,周期为0.04s(即频率为25Hz),脉冲宽度为2。
图2-1三相桥式半控整流电路仿真模型图当α=0°时,设为0.0033s,0.0166s,0.0299s。
图2-2α=0°整流输出电压等波形图当α=60°时,触发信号初相位依次设为0.01s,0.0233s,0.0366s。
图2-3α=60°整流输出电压等波形图三.【实验总结】三相可控整流电路中,最基本的是三相半波可控整流电路,应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、双反星形可控整流电路以及十二脉波可控整流电路等,均可在三相半波的基础上进行分析。
电力拖动自动控制系统Matlab仿真实验报告
电力拖动自动统造系统之阳早格格创做---Matlab仿真正在验报告真验一二极管单相整流电路一.【真验脚法】1.通过对于二极管单相整流电路的仿真,掌握由电路本理图变更成仿真电路的基础知识;2.通过真验进一步加深明白二极管单背导通的个性.图1-1 二极管单相整流电路仿真模型图二.【真验步调战真量】1.仿真模型的建坐①挨开模型编写窗心;②复造相关模块;③建改模块参数;④模块对接;2.仿真模型的运止①仿真历程的开用;②仿真参数的树坐;3.瞅察整流输出电压、电流波形并做比较,如图1-2、1-3、1-4所示.三.【真验归纳】由于背载为杂阻性,故输出电压与电流共相位,即波形相共,然而幅值不等,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、电流输出波形图真验二三相桥式半控整流电路一.【真验脚法】1.通过对于三相桥式半控整流电路的仿真,掌握由电路本理图变更成仿真电路的基础知识;2.钻研三相桥式半控整流电路整流的处事本理战齐历程.二.【真验步调战真量】1.仿真模型的建坐:挨开模型编写窗心,复造相关模块,建改模块参数,模块对接.2.仿真模型的运止;仿真历程的开用,仿真参数的树坐.相映的参数树坐:(1)接流电压源参数U=100 V,f=25 Hz,三相电源相位依次延缓120°.(2)晶闸管参数Rn=0.001 Ω,Lon=0.000 1 H,Vf=0 V,Rs=50 Ω,Cs=250e-6 F.(3)背载参数R=10 Ω,L=0 H,C=inf.(4)脉冲爆收器的振幅为5 V,周期为0.04 s (即频次为25 Hz),脉冲宽度为2.图2-1 三相桥式半控整流电路仿真模型图当α=0°时,设为0.003 3s,0.016 6s,0.029 9 s.图2-2 α=0°整流输出电压等波形图当α=60°时,触收旗号初相位依次设为0.01s,0.0233s,0.0366s.图2-3 α=60°整流输出电压等波形图三 .【真验归纳】三相可控整流电路中,最基础的是三相半波可控整流电路,应用最为广大的是三相桥式齐控整流电路、单反星形可控整流电路以及十二脉波可控整流电路等,均可正在三相半波的前提上举止领会.正在电阻背载时,当,背载电流连绝(其,Ud最大);当,背载电流断绝,电阻背载时的移相范畴为0~150°,阻感背载时的移相范畴为0~90°.真验三三相桥式齐控整流电路一.【真验脚法】1. 加深明白三相桥式齐控整流及有源顺变电路的处事本理;2. 钻研三相桥式齐控整流电路整流的处事本理战局里领会图3-1 三相桥式齐控整流电路仿真模型图二.【真验步调战真量】1.仿真模型的建坐:挨开模型编写窗心,复造相关模块,建改模块参数,模块对接.2.仿真模型的运止;仿真历程的开用,仿真参数的树坐.参数树坐:(1)接流电压源参数U=100 V,f=25 Hz,三相电源相位依次延缓120°.(2)晶闸管参数Rn=0.001 Ω,Lon=0.000 1 H,Vf=0 V,Rs=50 Ω,Cs=250e-6 F.(3)背载参数R=10 Ω,L=0 H,C=inf.(4)脉冲爆收器的振幅为5 V,周期为0.04 s (即频次为25 Hz),脉冲宽度为2.当α=0°时,正相脉冲分别设为0.0033,0.0166,0.0299 s;-C,-A,-B相触收脉冲依次是0.01,0.0233,0.0366s.图3-2 α=0°整流输出电压等波形图三 .【真验归纳】暂时正在百般整流电路中,应用最为广大的是三相桥式齐控整流电路.整流输出电压ud一周脉动六次,屡屡脉动的波形皆一般,故该电路为六脉波整流电路.戴电阻背载时三相桥式齐控整流电路角的移相范畴是0~120°,戴阻感背载时角的移相范畴是0~90°真验四直流斩波一.【真验脚法】1. 加深明白斩波器电路的处事本理;2. 掌握斩波器主电路、触收电路的调试步调战要领;3. 认识斩波器电路各面的电压波形;图4-1 直流斩波仿真模型图图4-2 示波器1输出波形图1.仿真模型的建坐:挨开模型编写窗心,复造相关模块,建改模块参数,模块对接.2.仿真模型的运止;仿真历程的开用,仿真参数的树坐,直流电压E??V.背载电压的仄衡值为??????(??)式中,为V处于通态的时间;为V处于断态的时间;T为开关周期;为导通占空比.背载电流的仄衡值为(??)由于占空比为??August,所以斩波输出电压背值为??V.三 .【真验归纳】根据对于输出电压仄衡值举止调造的办法分歧,斩波电路可犹如下三种统造办法:1.脆持开关周期T稳定,安排开关导通时间, 称为脉冲宽度调造(PulseWidth Modulation,PWM);2.脆持开关导通时间稳定,改变开关周期T,称为频次调造或者调频型;3.战T皆可调,使占空比改变,称为混同型.真验五单关环转速反馈统造直流调速系统一.【真验脚法】1. 加深对于比率积分统造的无静好直流调速系统的明白;??钻研反馈统造关节对于系统的效率战效率二.??【真验步调战真量】1.仿真模型的建坐:挨开模型编写窗心,复造相关模块,建改模块参数,模块对接.2.仿真模型的运止;仿真历程的开用,仿真参数的树坐转速背反馈关环调速系统??直流电效果:额定电压,额定电流额定转速电效果电动势系数??假定晶闸管整流拆置输出电流可顺,拆置的搁大系数??,滞后时间常数??,电枢回路总电阻,电枢回路电磁时间常数,电力拖动系统机电时间常数,转速反馈系数对于应额定转速时的给定电压比率积分统造的直流调速系统的仿真框图如图5-1所示.图5-1 比率积分统造的直流调速系统的仿真框图图5-2开环比率统造直流调速系统仿真模型图图5-3 开环空载开用转速直线图图5-4 开环空载开用电流直线图图5-5 关环比率统造直流调速系统仿真模型图正在比率统造直流调速系统中,分别树坐关环系统开环搁大系数k=0.56, 2.5, 30,瞅察转速直线图,随着K值的减少,稳态速落减小,然而当K值大于临界值时,系统将爆收震荡并得去宁静,所以K值的设定要小于临界值.当电机空载开用宁静运止后,加背载时转速下落到另一状态下运止,电流降下也随之降下.图5-9k=30转速直线图图5-10 关环比率积分统造直流调速系统仿真模型图图5-11 PI统造转速n直线图图5-12 PI统造电流直线图正在关环比率积分(PI)统造下,不妨真止对于系统无静好安排,即,普及了系统的宁静性.三 .【真验归纳】通过对于本次真验的仿真,考证了比率部分能赶快赞同统造效率,积分部分则最后与消稳态缺面.比率积分统造概括了比率统造战积分统造二种顺序的便宜,又克服了各自的缺面,扬少躲短,互相补充.若央供PI统造调速系统的宁静性佳,又央供系统的赶快性佳,共时还央供稳态粗度下战抗搞扰本能佳.然而是那些指标是互相冲突的,安排时往往需要用多种脚法,反复试凑.正在稳、准、快战抗搞扰那四个冲突的圆里之间博得合中,才搞赢得比较谦意的截止.真验六单关环统造直流调速系统一.【真验脚法】1. 加深相识转速、电流反馈统造直流调速系统的组成及其静个性;2. 钻研安排器的工程安排要领正在系统中的效率战职位.三.【真验步调战真量】1. 仿真模型的建坐:挨开模型编写窗心,复造相关模块,建改模块参数,模块对接.2. 仿真模型的运止;仿真历程的开用,仿真参数的树坐.图6-1 电流环仿真模型图当KT=0.5时,电流环传播函数当KT=0.25, 电流环传播函数KT=1.0,电流环传播函数当KT=0 .25时,很快天得到了电流环的阶跃赞同仿真截止如图6-3所示,无超调,然而降下时间少;当KT=1.0,共样得到了电流环的阶跃赞同的仿真截止如图6-4所示,超调挨,然而降下时间短.三??【真验归纳】一.【真验脚法】1. 相识同步电效果动背数教模型的本量;2. 明白坐标变更的基础思路;3. 进一步掌握同步电效果调速要领;4.教会M文献的编写与运止.图7-1 三相同步电效果仿真模型图二.【真验步调战真量】1. 仿真模型的建坐:挨开模型编写窗心,复造相关模块,建改模块参数,模块对接.2. 仿真模型的运止:仿真历程的开用,仿真参数的树坐.图7-2三相同步电效果电流仿真截止图7-3 同步电效果空载起动历程的转速仿真图t=0.5, 加背载值30图7-4同步电效果空载起动战加载历程电流仿真截止图图7-3 同步电效果空载起动战加载历程的转速仿真图同步电效果调速办法额定条件下的磁链战板滞个性直线图Un=380v, fn=50Hz,图7-4 额定条件下的磁链直线图图7-5 额定条件下的板滞个性图1.调压调速电效果共步转速脆持为额定值稳定,随着电压的落矮最大电磁转矩减小.图7-6 电压正在300V下的板滞个性图图7-7 电压正在280V下的板滞个性图2.恒压频比,基频以下调速共步转速下落,最大电磁转矩下落(那里频次为弧度造)图7-8 350/289下的板滞个性图图7-9280/231下的板滞个性图3. 电压稳定,基频以上调速最大电磁转矩下落、共步转速降下.图7-10 频次为340rad/s下的板滞个性图图7-11 频次为380rad/s下的板滞个性图真验八同步电效果转子电流的测定一.【真验脚法】1. 相识同步电效果动背数教模型的本量;2. 明白坐标变更的基础思路;3. 进一步掌握同步电效果调速要领;图8-2 同步电效果空载起动战加载历程的电流仿真图三 .【真验归纳】正在采与矢量统造技能后,通过坐标变更,不妨把接流电效果的定子电流领会成转矩分量战励磁分量,分别用去统造电效果的转矩战磁通,不妨赢得战直流电效果相仿的下动背本能.正在举止同步电效果仿真时,不需要对于四种状态圆程逐一举止,只消以一种为内核,正在中围加上坐标变更战状态变更,便可得到正在分歧坐标系下、分歧状态量的仿真截止.。
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.通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.通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.【实验步骤与内容】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.通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与全过程。
二.【实验步骤与内容】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°。
(2)晶闸管参数Rn=0、001 Ω,Lon=0、000 1 H,Vf=0 V,Rs=50 Ω,Cs=250e-6 F。
(3)负载参数R=10 Ω,L=0 H,C=inf。
(4)脉冲发生器的振幅为5 V, 周期为0、04 s ( 即频率为25 Hz), 脉冲宽度为2。
图2-1 三相桥式半控整流电路仿真模型图当α=0°时, 设为0、003 3s,0、016 6s,0、029 9 s。
图2-2 α=0°整流输出电压等波形图当α=60°时,触发信号初相位依次设为0、01s,0、0233s,0、0366s。
