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无环流直流可逆调速系统的分析设计与仿真 摘要 许多生产机械要求电动机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速的启动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是需要可逆的调速系统。采用两组晶闸管反并联的可逆调速系统解决了电动机的正、反转运行和回馈制动问题，但是，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称做环流。有环流可逆系统虽然具有反向快、过渡平滑等优点，但设置几个环流电抗器终究是个累赘。因此，当工艺过程对系统过度特性的平滑性要求不高时，特别是对于大容量的系统，常采用既没有直流平均环流又没有瞬时脉动环流的无环流可逆系统。本文介绍了逻辑无环流可逆直流调速系统的基本原理及其构成，并对其控制电路进行了计算和设计。运用了一种基于Matlab的Simulink和Power System工具箱、面向系统电气原理结构图的仿真新方法，实现了转速电流双闭环逻辑无环流直流可逆调速系统的建模与仿真。重点介绍了无环流逻辑切换装置及其建模，给出了直流可逆调速系统的仿真模型和仿真结果，实验结果表明仿真结果非常接近理论波形，可信度较高。: 直流电机逻辑无环流可逆调速Matlab仿真第一章 绪论 1 第二章 MATLAB的基本知识 3 2.1 MATLAB的介绍 3 2.2 MATLAB（Sumilink）的介绍 4 第三章 直流电动机基本理论 10 3.1 直流电动机工作原理与调速方法 10 第四章 无环流可逆调速系统工作过程分析 15 4.1 无环流可逆调速系统简介 15 4.2 逻辑无环流调速系统主电路和系统控制电路的系统组成 15 4.3 逻辑无环流调速系统的原理图 16 4.4 逻辑无环流系统工作原理 16 第五章 系统各环节模块的设计 19 5.1 主电路的设计 19 5.1.1 主电路的模型 19 5.1.2 主电路的组成及其工作原理 19 5.1.3 主电路参数的设定及仿真模型 20 5.2 电流调节器设计 21 5.2.1 电流环结构图的简化 21 5.2.2 电流调节器结构的选择 22 5.2.3 电流调节器的参数计算 22 5.2.4 电流调节器的作用 23 5.3 转速调节器设计 23 5.3.1 转速环结构图的简化 23 5.3.2 转速调节器结构的选择 24 5.3.3 转速调节器的参数计算 24 5.3.4 转速调节器的作用 24 5.4 检测环节和反馈环节设计 25 5.4.1 检测回路 25 5.4.2 反馈环节的设定 26 5.5 逻辑控制器设计 27 5.5.1 逻辑控制器模型 27 5.5.2 逻辑控制器的工作原理 27 5.5.3 逻辑控制器的组成 28 5.5.4 DLC输入输出逻辑控制表 29 第六章 调速系统的调试及动态仿真 31 6.1 逻辑无环流调速系统的动态仿真 31 6.2 图形分析 33 第七章 总结 34 参考文献 35 致谢 36 第章直流电动机具有良好的起、制动性能和调速性能，易于在大范围内平滑调速，且调速后的效率很高等优点，因而直流电机调速系统在工业传动系统中的到广泛应用。MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称。MATLAB 是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。使用 MATLAB，您可以较使用传统的编程语言（如 C、C++ 和 Fortran）更快地解决技术计算问题。MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。此高级语言可用于技术计算此开发环境可对代码、文件和数据进行管理交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题数学函数可用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以及数值积分等二维和三维图形函数可用于可视化数据2.2 MATLAB（Sumilink）的介绍 MathWork开发的Sumilink是MATLAB里的重要软件工具之一，其主要的功能是实现动态系统建模、仿真与分析，从而在实际系统制作出来之前，可以预先对系统进行仿真与分析，并可以对系统做适当的实际修正或者按照仿真的最佳效果来调试及整定控制系统的参数，以提高系统的性能，减少系统设计过程中反复修改时间，实现高效率地开发系统的目标。 实际的鼠标操作是用其点击与拖曳功能。根据实际工程中控制系统的具体构成。将上述模块库中提供的各种标准模块复制到Simulink的模型窗口“untitled”中，再用Simulink的连线方法连接成一个完整的Simulink动态结构图。在构建完一个模型以后，可以通过Simulink的菜单或者在MATLAB命令里窗口键入命令