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山东科技大学电气与自动化工程学院电气工程综合实验报告题目：晶闸管开环直流调速系统仿真与建模学生：任某某•1直流调速系统原理•2Matlab和Simulink简介•3开环直流调速系统参数设置与仿真主要内容：直流电机的转速表达式:U——直流电动机电枢端电压；I——电枢电流；R——电枢电路总电阻；Φ——每极磁通量；Ce——与电动机结构相关的常数。1直流调速系统原理eCIRUn直流电动机转速的控制方法有三种：（1）调节电枢电压U。改变电枢电压从而改变转速，属于恒转矩调速方法，动态响应快，适用于要求大范围无级平滑调速系统。（2）改变电动机的主磁通Φ。在此只能减弱磁通，使电动机从额定转速上变速，属于恒功率调速方法，动态响应较慢，虽能无级平滑调速，但调速范围小。（3）改变电枢电路电阻R。在电动机电枢外串电阻进行调速，只能有级调速、平滑性差、机械特性软、效率低。eCIRUn•开环直流调速系统主电路主要由:•三相对称交流电压源•晶闸管整流桥•平波电抗器•直流电动机等2.1MatlabMATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。2Matlab和Simulink简介2.2SimulinkSimulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。特点：（1）丰富的可扩充的预定义模块库。（2）交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图。（3）以设计功能的层次性来分割模型，实现对复杂设计的管理。（4）通过ModelExplorer导航、创建、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属性，生成模型代码。（5）提供API用于与其他仿真程序的连接或与手写代码集成。（6）使用EmbeddedMATLAB模块在Simulink和嵌入式系统执行中调用MATLAB算法。总仿真图：3开环直流调速系统参数设置与仿真三相交流电源晶闸管整流桥平波电抗器直流电动机同步脉冲发生器三相交流电源：电压相位频率晶闸管整流桥：缓冲电阻缓冲电容内电阻Ron内电阻Lon平波电抗器：电感直流电动机：电枢电阻和电感励磁回路电阻和电感电枢与励磁回路互感电机转动惯量粘滞摩擦系数静摩擦转矩初始速度同步脉冲触发器：六脉冲触发器同步电源在MATLAB的模型窗口打开“Simulink”菜单，进行“SimulationParameters”设置，单击“ConfigurationParameters”菜单后，得到仿真参数对话框，仿真选择步长算法为ode23tb（stiff/Mod.Rosenbrock），如图4-2-1所示。仿真参数中，“Starttime”设为0，“Stoptime”设为3。励磁电流电动机转速电动机电枢电流根据开环系统的模型，系统有两种输出。当采用“示波器”模块观察仿真输出结果时只要在模型图上双击“示波器”图标即可；当采用“out1”模块观察仿真输出结果时，可在MATLAB的命令窗口里输入绘图命令：plot(tout,yout)ylabel('给定电流速度')text(0.8,360,'开环调速系统电流、速度输出曲线');输出波形