直流电动机的MATLAB仿真

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1、第一章 课程设计内容及要求1. 直流电动机的机械特性仿真；2. 直流电动机的直接起动仿真；3. 直流电动机电枢串联电阻启动仿真；4. 直流电动机能耗制动仿真；5直流电动机反接制动仿真；6. 直流电动机改变电枢电压调速仿真；7. 直流电动机改变励磁电流调速仿真。要求：编写M文件，在Simulink环境画仿真模型原理图，用二维画图命令画仿真结果图或用示波器观察仿真结果，并加以分析第二章 直流电动机的电力拖动仿真绘制1) 直流电动机的机械特性仿真clear;U_N=220;P_N=22;I_N=115;n_N=1500;R_a=;R_f=628;Ia_N=I_NU_N/R_f;C_EPhi_N=(U

2、_NR_a*Ia_N)/n_N;C_TPhi_N=*C_EPhi_N;Ia=0;Ia_N; n=U_N/C_EPhi_NR_a/(C_EPhi_N)*Ia; Te=C_TPhi_N*Ia;P1=U_N*Ia+U_N*U_N/R_f;T2_N=9550*P_N/n_N;figure(1);plot(Te,n,.);xlabel(电磁转矩 Te/);ylabel(转矩 n/rpm);ylim(0,1800);figure(2);plot(Te,n,rs);xlabel(电磁转矩 Te/);ylabel(转矩 n/rpm);hold on;R_c=0;for coef=1:;U=U_N*coef;n

3、=U/C_EPhi_N-(R_a+R_c)/(C_EPhi_N*C_TPhi_N)*Te;plot(Te,n,k-);str=strcat(U=,num2str(U),V);s_y=1650*coef;text(50,s_y,str);endfigure(3);n=U_N/C_EPhi_N-(R_a+R_c)/(C_EPhi_N*C_TPhi_N)*Te;plot(Te,n,rs);xlabel(电磁转矩 Te/);ylabel(转矩 n/rpm);hold on;U=U_N;R_c=;for R_c=0:;n=U/C_EPhi_N-(R_a+R_c)/(C_EPhi_N*C_TPhi_N)*

4、Te;plot(Te,n,k-);str=strcat(R=,num2str(R_c+R_a),Omega);s_y=400*(4-R_c*;text(120,s_y,str);end ylim(0,1700);figure(4);R_c=0;n=U_N/C_EPhi_N-(R_a+R_c)/(C_EPhi_N*C_TPhi_N)*Te;plot(Te,n,rs);xlabel(电磁转矩 Te/);ylabel(转矩 n/rpm);hold on;U=U_N;R_c=;for R_c=:;C_EPhi=C_EPhi_N*coef;C_TPhi=C_TPhi_N*coef;n=U/C_EPhi_

5、N-(R_a+R_c)/(C_EPhi_N*C_TPhi_N)*Te;plot(Te,n,k-);str=strcat(phi=,num2str(coef),*phi_N);s_y=900*(4-coef*;text(120,s_y,str);endrA F E.|TUXE J口叵!已仇RM 2EjJ聲3 El：|ita日 口 a 说税薊！ J. E3 r“Lj 心 th +、-、旳辺国口电进转矩THma)固有机械特性b)降低电枢电压人为机械特性Fipui* 3El网園lI-lJ.ir卜止人沖 juin |*lpD LS3 k竇丹倉宦 EfnTDOO900c) 增加电枢电阻人为机械特性护I巧寸

6、h%S3IDOIS3电睨赛5&Te触md) 改变磁通人为机械特性2) 直流电动机直接起动仿真 直流电动机直接起动时，起动电流很大，可以达到额定电流的10-20 倍， 由此产生很大的冲击转矩。适用 Simulink 对直流电动机的直接起动过程 建立仿真模型，通过仿真获得直流电动机的直接起动电流和电磁转矩的 变化过程。他励直流电动机直接起动仿真模型原理图LIIBImlIl Pile込曲费l &C_idtii 甌k;MM; HL 泌-1亠X:K urhne luahJ IlSiii?ZnltMiia 4 SEtETJ-elJ ac-Ld W Kchne-.技诧汕 la EZGvLltl ic xmc

7、LnelrH,ice doiuiL :rrimr心ke Lcf ffii :討宅二 LH4：iK J 1越”二* -IlstCLia ft lfiL4flc-ienr Ba K 曲:.Elcat 2e1=1lix: tsc;ui I? iK. a:niiLbl 5Med tzd?d云ZZm | 出工 Iaf=- T直流电动机模块参数设置图直流电源模块参数设置图LT! Sauire B luck Fufuc-Ieejiz Thi.rl74arCUbJOi-EJHEj 4-J! -*. .：B3La! uKung; 1 口（： .t b-:*taaIf tt uod-i-d -ii tdflM i

8、tra. th*outsat L i Xt pt M: O if.%! L Ctn f St IT, i p-K Ldd ir-MlHiffl liil-i.FUOTEKflTIM Cd：Jt-i 0.3-1定时模块参数设置图开关模块参数设置图田左5C口启 吕“ 口阂 口民 邑 口尽zgT-cm(TjEIHMnMXHP (SWAaa %审口 dm 013）直流电动机电枢串联电阻启动仿真建立他励直流电动机电枢串联三级电阻起动的仿真模型，仿真分析其串联电阻起动过程，获得起动过程的电枢电流 .转速和电磁转矩的变化曲线。Enrich丄riixri iWue- laP!-C_MDtr5hn.;2-5 i

9、KC.C 7：n-iBJ = U E他励直流电动机串起电阻启动仿真模型原理图他励直流电动机串起电阻仿真他励直流电动机串起电阻起动的转速电流关系仿真结果4）直流电动机能耗制动仿真能耗制动时，电枢通过电阻 Rb 短接，使用 Simulink 建立直流电动机的 能耗制动仿真模型，仿真分析获得转速。电枢电流和电磁转矩的暂态过 程曲线。.:ITirrnrHIrteai SwlrhTinti-LE-3-4&VEdeeJ &w! _QTirrtirLI I他励直流电动机电压反向反接制动仿真结果6）直流电动机改变电枢电压调速仿真使用Simulink建立直流电动机的改变电枢电压的仿真模型，仿真分析获得转速。电枢

10、电流和电磁转矩的暂态过程曲线。他励直流电动机改变电枢电压调速仿真模型原理图1UW22100.52J5刍国備驕田sjr15D0Time- uFkel. fl他励直流电动机改变电枢电压调速仿真结果他励直流电动机改变励磁电压仿真模型原理图第三章 MALTAB 基本操作一、目的：1.掌握 MATLAB 的基本操作、常用命令。2.学会利用 MATLAB 图形用户界面设计工具设计一个与整个实验内容配套的实验工作平台，进一步提高学生编程的能力和技巧。二、原理（一） MATLAB 简介MATLAB 的名称源自 Matrix Laboratory，1984 年由美国 Mathworks 公司 推向市场。它是一种

11、科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB 将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从 而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和 设计工作。MATLAB 在信号处理中的应用主要包括符号运算和数值计算仿真分析。 例如，解微分方程、傅里叶正反变换、拉普拉斯正反变换、z正反变换、函 数波形绘制、函数运算、冲激响应与阶跃响应仿真分析、信号的时域分析 信号的频谱分析、零极点图绘制等内容。MATLAB 作为面向科学与工程计算的大型科技应用软件，同样提供了一 个功能强大的用于编写图形用户界面的工具 GUI。 MATLAB 的用户界面对象 分为三类：用户界面控件对象(uicontrol),下拉式菜单对象(uimenu),和内容 式菜单对象(uic on textme nu)。