功率电子课程设计-晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验(编辑修改稿)

功率电子课程设计-晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验(编辑修改稿)内容摘要：

仿真模型按照晶闸管直流调速系统电器原理图的连接关系进行模型连接，即可得到图 所示的晶闸管直流调速系统仿真模型。 系统的仿真参数设置 在 MATLAB 的模型窗口中打开“ Simulation” 菜单，进行“ Simulation Parameters”设置，如图 10所示。 图 10 仿真参 数设置 单击“ Simulation Parameters”菜单后，得到仿真参数设置对话框，参数设置如图 11 所示，仿真中所选择的算法为 ode23s。 由于实际系统的多样性，不同的系统需要采用不同的的仿真算法，到底采用哪一种算法，可通过仿真实践进行比较选择。 仿真“ Start time”一般设为 0，“ Stop time”根据实际需要而定，这里设为 10。 图 11 仿真参数设置对话框及参数设置 系统的仿真、仿真结果的输出及结果分析 当建模和参数设置完成后，即可开始进行仿真，在 MATLAB 的模型窗口打开“ Simulation”菜单，单击“ Star”命令后，系统开始仿真，仿真结束后可输出仿真结果。 单击“示波器”命令后，通过“示波器”模块进行观察仿真输出图形，如图 12 所示，其中图 12（ a）、（ b）、（ c）、（ d）分别表示直流电动机的电磁转矩Te 曲线、电枢电流 Ia 曲线、角频率 ω曲线和角频率 ω与电枢电流 Ia 的关系曲线。 （ a） 直流电动机电磁转矩 Te 曲线 （ b） 直流电动机电枢电流 Ia 曲线 （ c） 直流电动机角频率 ω曲线 （ d） 直流电动机角频率 ω与电枢电流 Ia 的关系曲线 图 12 晶闸管直流调速系统的输出波形 根据图 2的仿真模型，系统有两种输出方式：当采用“示波器”模块观察仿真输出结果是，只要在系统模型图上双击“示波器”图标即可；当采用“ out 1”模块观察仿真输出结果时，可在 MATLAB 的命令窗口输入绘图命令“ plot(tout,yout)”，即可得到未经编辑的输出图形，然后对其输出图形进行编辑。 最终可得编辑后的输出图形，如图 13所示。 图 13 显示的分别是晶闸管直流调速系统的电流曲线和转速曲线。 可以看出，这个结果和实际电动机运行的结果相似，系统的建模与仿真是成功的。 在晶闸管直流 调速系统建模与仿真结束之际，对建模与常数设置的一些原则和方法归纳如下。 ①系统建模时，将其分成主电路和控制电路两部分分别进行。 ②在进行常数设置时，晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等装置（固有环节）的参数设置原则如下，如果针对某个具体的装置进行参数设置，则对话框中的有关参数应取该装置的实际值；如果是不针对某个具体装置的一般情况， 课先取这些参数默认值进行仿真。 若仿真结果理想，可认可这些设置的参数；若仿真结果不理想，则通过仿真实验，不断进行参数优化，最后确定其参数。 图 13 编辑后的晶闸管直流调速系 统的电流曲线和转速曲线 ③给定信号的变化范围、调节器的参数和反馈检测环节的反馈系统（闭环系统中使用）等可调参数的设置，其一般方法是通过仿真实验，不断进行参数优化。 具体方法是分别设置这些参数的一个较大和较小值进行仿真，弄清它们对系统性能洋相的趋势，据此逐步将参数进行优化。 ④仿真实践根据实际需要而定，以能够仿真出完整的波形为前提。 ⑤由于实际系统的多样性，没。