單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB計(jì)算與仿真

左強(qiáng) 王淼 孟祥俊 李瑞

摘 要：在生產(chǎn)、研發(fā)、科研、實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域中，大量的生產(chǎn)機(jī)器需要在不同的情況下以不同的運(yùn)行速度來提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品的質(zhì)量。所以某一種機(jī)械就需要根據(jù)相關(guān)工件的工藝需求來對電動機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。

關(guān)鍵詞：閉環(huán)；直流調(diào)速系統(tǒng)；反饋調(diào)節(jié)；仿真技術(shù)；穩(wěn)定校正

1 緒論

電動機(jī)的作用是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，現(xiàn)在市面上絕大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都使用電動機(jī)作為驅(qū)動元件。[1]它是使某種生產(chǎn)機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動力設(shè)備，然而同一機(jī)械生產(chǎn)的不同元件對加工的工藝要求也不盡相同，這時(shí)就需要根據(jù)產(chǎn)品的工藝要求來調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，使加工工件的表面達(dá)到工藝要求的精度，這時(shí)便需要調(diào)速系統(tǒng)來完成這項(xiàng)工作。

2 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)

晶閘管—電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（V—M系統(tǒng)）是近年來普遍采用的調(diào)速系統(tǒng)，所以本文采用V-M系統(tǒng)進(jìn)行分析。

2.1 V-M系統(tǒng)的控制原理

本文選用轉(zhuǎn)速為反饋量，采取變電壓的調(diào)速方式。

3 總結(jié)

本設(shè)計(jì)為單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB計(jì)算與仿真，通過介紹閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成以及優(yōu)缺點(diǎn)、直流電動機(jī)的調(diào)速指標(biāo)和原理、本調(diào)速系統(tǒng)的靜特性和穩(wěn)定性、運(yùn)用MATLAB進(jìn)行仿真和校正幾大問題來說明本系統(tǒng)的可行性和實(shí)用性。通過使用相關(guān)軟件的仿真和校正，判定系統(tǒng)最終穩(wěn)定。當(dāng)然，該系統(tǒng)仍有一些不足之處，例如采用單閉環(huán)控制，所以在調(diào)速過程中，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能不太理想，在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)可以滿足要求，但是在一些要求較高的場合，該系統(tǒng)便很難實(shí)現(xiàn)，此時(shí)就應(yīng)該采用雙閉環(huán)控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]秦曾煌，雷勇.電工技術(shù)（第七版）.高等教育出版社，2009.

[2]孔祥東，王益群.控制工程基礎(chǔ)（第三版）.機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[3]張德豐.MATLAB仿真技術(shù)與應(yīng)用.清華大學(xué)出版社，2012.

作者簡介：第一作者左強(qiáng)（1996-），男，內(nèi)蒙古呼倫貝爾人，研究方向：機(jī)械與土木工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)。

通訊作者：孫曉雪（1988-），吉林吉林人，碩士，助教，研究方向：機(jī)械電子，單位：吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院機(jī)械與土木工程學(xué)院。