运动控制第二篇之闭环控制直流电机调速系统仿真 |
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前言系统总体实现PI控制器PWM模块H桥模块电动机模块实验结果
前言
本文主要参考文献为: 阮毅,杨影,陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统构建调速系统仿真平台的基本思想是得到系统各个环节的传递函数。使用的主要工具是MATLAB/Simulink平台。对于电力电子变换器主电路可以利用Simulink中Powesystem工具包实现。 控制系统的具体参数为: 型号为:z4-132-1,额定电压 U N = 400 V \rm U_N=400V UN=400V,额定电流为 I d N = 52.2 A \rm I_dN=52.2A IdN=52.2A,额定转速为: 2610 r / m \rm 2610 r/m 2610r/m,允许过载倍数 λ = 1.5 \rm\lambda=1.5 λ=1.5。反电动势系数 C e = 0.1459 V ⋅ m i n / r \rm C_e=0.1459V\cdot min/r Ce=0.1459V⋅min/r。PWM变换器开关频率为8kHz。放大系数为 K s = 538 / 5 = 107.6 \rm K_s=538/5=107.6 Ks=538/5=107.6电枢回路的总电阻为:0.368 Ω。电枢电路电磁时间常数为: T l = 0.0144 s \rm T_l=0.0144s Tl=0.0144s。电力拖动系统时间常数 T m = 0.18 s \rm T_m=0.18 s Tm=0.18s。转速反馈系数为: α = 0.00383 V ⋅ m i n / r = U N ∗ / n N \rm \alpha=0.00383V\cdot min/r=U_N^*/n_N α=0.00383V⋅min/r=UN∗/nN。给定额定输入电压为 U N ∗ = 10 V \rm U_N^*=10V UN∗=10V。 系统总体实现系统共分成五个部分: 转速给定速度调节器PWM模块H桥驱动电路电动机其中直流电动机的建模可以参阅博客(运动控制第一篇之直流电动机建模)。 总体模型如下图所示 控制器和控制器中的积分器都有限幅,限幅值为5。控制器的参数还可以根据实际情况继续优化。图中显示的参数只是一个参考值。 PWM模块
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