自动控制系统计算机仿真第8章ppt课件.ppt

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1、第8章 电力系统工具箱及其应用实例,SimPowerSystems需要在Simulink的环境下运行。 SimPowerSystems可以对电路系统、电力电子系统、电机系统、电力传输系统等进行仿真。,8.1 SimPowerSystems (电力系统) 模块集简介,可以在Simulink库浏览器中直接打开SimPowerSystems模块集。,在SimPowerSystems模块集中，有9个模块子集，每个模块子集又包括若干模块。,8.1.1 Electrical Sources（电源模块子集）,包括AC Current Source（交流电流源）、AC Voltage Source（交流电压源

2、）、Controlled Current Source（受控电流源）、Controlled Voltage Source（受控电压源）、DC Voltage Source（直流电压源）、Three-Phase Programmable Source（三相可编程电源）和Three-Phase Source（三相电源）等7个模块。,8.1.2 Elements（电路元件模块子集）,该模块子集包括Breaker(断路器) 等29个模块。,8.1.3 Machines（电机模块子集）,该模块子集包括16个模块。,8.1.4 Measurements（测量模块子集）,该模块子集包括5个模块。,8.1.5

3、 Power Electronics（电力电子模块子集）,该模块子集包括9个模块。,8.2 使用电力系统工具箱进行仿真的实例,【例8-1】 一台他励直流电动机电枢回路串接电阻起动，试用MATLAB/Simulink对其起动过程进行仿真。,可以设置这台直流电机的各种参数,起动器子系统,【例8-2】 对一台绕线转子异步电动机当转子串有电阻时的起动过程，试用MATLAB/Simulink进行建摸并且仿真。,绕线转子异步电动机转子串接电阻运行仿真模型,异步电机参数设置,转子电流，转速和电磁转矩变化曲线,【例8-3】 基于MATLAB/SimPowerSystem建立一个晶闸管三相全控桥供电的他励直流电

4、动机转速开环控制系统仿真模型。,三相晶闸管整流桥模块参数设置,直流电动机模块参数设置,转速的时间响应曲线图 电磁转矩随时间变化的曲线,【例8-4】 基于MATLAB/SimPowerSystem建立一个电流跟踪型PWM直流电机闭环调速系统的仿真模型。直流电机的参数如下：额定功率 10KW 、额定电枢电压240V 、额定励磁电压 240V 、电枢电阻 0.5 、电枢电感 0.01H 。,直流电机模块设置,直流电机闭环调速系统仿真结果,【例8-5】 基于MATLAB/SimPowerSystem建立一个状态反馈直流伺服系统的仿真模型。直流伺服电机为他励直流电机，其参数为：额定电枢电压 ；额定励磁电压 ；额定电枢电流 ；额定功率 ；电枢电阻 ；电枢电感 ；电动势系数 ；转矩系 ；折算到轴上的转动惯量 ，轴上的总负载转矩为,解 直流电机的电枢回路电压方程式为,电机轴上的运动方程式为,系统的状态空间表达式,建立一个判断系统能控性的m文件程序如下,运行结果显示能控性矩阵满秩，系统为能控。,不失一般性，不妨选择期望极点为：51、52和 53。,计算状态反馈矩阵K,直流电机模块设置,转角的变化曲线,转速的变化曲线,电枢电流的变化曲线,电磁转矩的变化曲线,第 8 章 结 束,