基于Simulink的直流调速系统的设计与仿真(2)
3.2.1 单闭环系统的建模 15
3.2.2 单闭环系统的仿真 17
3.3 双闭环调速系统的建模与仿真 17
3.3.1 双闭环系统的建模 17
3.3.2 双闭环系统的仿真 20
3.4 本章小结 20
第四章 结论与展望 22
致 谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1 课题背景
电力传动设备在现代化的产业当中的使用可以说是处处都是，特别实在轻重工业生产当中电动机的调速更是有着十分重要的作用[1]。因此电动机的调速成为了现在自动控制系统中使用最为多的一类[2]。工艺质量日益提高产能需求也不断增加，越来越多的工业设备要求实现调速的自动化。现在的速度控制系统已迈入了PC时代，很多工业生产都变成了智能化控制[3]。面对传统的非智能化工业，先进的智能化硬件以及计算机应用所控制的自动调速系统在生产的安全性、稳定性便利性上面有着巨大的优势。不仅提高了产能和质量，提升了劳动效率，提高了企业的经济效益。而且也对我们国家综合国力的增强起到了至关重要的促进[4]。
直流调速系统有很多优点，比如：调速范围广、精确度高、过载能力大、比较平稳、有着良好的控制性。能满足很多生产过程中的特殊运行需求。因此应用广泛[5]。
交流调速系统顾名思义就是一种对交流电机进行速度调节的一种控制系统。跟直流电动机对比，交流电机的构造更加简单而且成本更低，另外还有运行安全、检修便捷、动态响应快、惯性小，以及便于更多方面发展的优势[6]。
1.2概述
电机调速系统是以电力电子技术为核心的，电力电子技术的飞速发展也促进了电机调速系统的发展。由于电力电子技术、传感器技术、超导材料和计算机技术的发展电动机调速系统也获得了飞速发展[7]。这些技术的共同进步推动了电机调速系统在近期巨大变化。
我们用计算机数字控制来实现电机的调速，这是技术发展的一个重要方向[8]。1980年开始数字式的调速传动装置就是各大电气公司纷纷开发的主要产品，到目前为止直流调速系统已经到了相当高的水平：采用可控硅来制作功率元件；控制板采用表面贴装工艺，采用电源控制技术对调速系统进行控制。随着这些先进技术的发展，直流调速装置的精度越来越高，控制性能和抗干扰能力也越来越出色，在世界各地得到了普遍的使用。最新的数字式直流调速装置和以前的调速方式相比较展现出了巨大的优势[9]。
技术的革新，在工业生产上面成为发展的前提。使用数字式直流调速控制后，系统更加可靠，构造也更加简单，使用操作维修方便，电机的转速精度可以到达比较高的要求[10]。直流电机本身的优良特性，也能对应工业生产当中不同场合下的不同运行需求[11]。
1.3论文内容
这篇论文的课题对象就是电动机直流调速系统，我们通过MATLAB软件模拟仿真了开环调速系统，单闭环调速系统与双闭环调速系统模型，主要是使用Matlab仿真软件中的Simulink组件来进行仿真，在仿真的过程中先设置参数再运行仿真程序。得到转速与电枢电流的仿真结果，并讨论研究与理论中的调速进行对比。
第一章是绪论。阐述了本篇论文的研究内容，主要就是介绍直流调速系统在当今工业生产中处于什么样的地位以及发展前景。
第二章是直流调速系统的理论基础。这章简要的介绍三种速度控制系统的原理以及结构，并且配合电气结构图来进一步分析。
第三章是直流电机速度控制系统的建模和仿真运行。是以第二章的电气原理图为模板，设计三种直流电机调速系统的模拟建模，简单阐述了组成步骤、参数设置。然后运行仿真软件，得出仿真输出波形图，最后分析结果。