MATLAB在运动控制系统实验教学中的应用_论文

第1 9卷 第 3期  2011年 9 月        广 州 航 海 高 等专 科 学 校 学 报  J RNAL OF GUAN HOU MARI I   OL E   OU     GZ   T ME C L GE V0 .I   NO 3 1 9 .  Se t p .20l  J MA L B在 运 动控 制 系统 实验教 学 中的应 用  TA 白 明    ( 州 航 海 高等 专 科 学 校 船 舶 工 程 学 院 , 东 广 州 50 2 ) 广 广 175  摘  要 :为 了加 深 学 生对《 运动 控制 系统》 门课 程 的 理 解 并提 高教 学效 果 , MA L B的 Smu 这 将 TA i .   1 k及 SmP w ryt i n i o eS s ms电力 系统 工具 箱 引入 运 动 控 制 系统 课程 实验 教 学 中, e 以转 速 、 电流 双 闭环  直 流调速 系统 为例 , 用 MA L B分别 建 立 了直 流 V M 系统及 直 流 P 利 TA . WM 系统 仿 真 模 型. 实践 证  明, 通过更 新教 学方 法 、 强 实验 环节 , 生能初 步 具备 分析 运动 控制 系统 工程 问题 的技 能 , 加 学 又能 弥  补 学 校 实验 设 备 数 量 匮 乏 的 不 足  关键 词 :M T A 运 动控 制 系统 ; A L B; 仿真 ; 实验教 学  中图 分类号 : 6 2 4 3 G 4 . 2  : 标识 码 :   史献 A 文 章编 号 :10 8 2 ( 0 1 0 0 9— 5 6 2 1 ) 3—0 5 0  0 5— 4 转速、 电流 双 闭 环 直 流 调 速 系统 : “ 动控 制  是 运 ( P ) S ui S S 以 i l k为运行环境 , 含 电路、 m n 包 电力电子 、 电  系统 ” 的经 典 实 例 , 因其 构 成 简单 , 、 态 性 能 良  静 动 好 而被 广泛应 用 于生 产 中. 高校 实 验 设 备 相对 匮  在 乏 的情 况下 , 为使 学 生更 好 地 理 解 并 掌 握 直 流 V M -  ( 双闭环 晶 闸 管不 可 逆 直 流 调 速 系统 ) 统 和 直 流  系 P WM( 闭环 可逆直 流脉 宽调 速 系统 ) 双 系统 , 笔者 在  实验教 学 中引入 了 MA L B仿 真 工具 , 用 它分 别  TA 利 建 立 了直流 V M 系 统和 直 流 P — WM 系统这两 种直 流  力传 动和电力系统等电工学 中常用 的基本元 件和 系统  仿 真模 型.P S S主要 由以下 6个子模 块库组成 . ) 1 电源  库: 包括交流 电压源、 直流 电压 源、 流电流源 、 交 三相 可  控 电压 源和 可控 电流 源等. ) 本 元件 库 : 括 串联  2基 包 R L负载 , 、 C 支路 并联 R L负载 , C 支路 、 线性 变压器 、 饱  和变压器 、 互感器等. ) 3 电机库 : 括直流 电机 , 流异  包 交 步 电动机和永磁同步电动机等. ) 量模块库 : 4测 包括 电  流、 电压测量模块和阻抗测量模 块等. ) 5 电力 电子器件  双 闭环 系统 的仿 真 模 型 . T A / i l k仿 真 软  MA L B Smui n 件 运用 到直 流调速 系 统 实 验 教 学 中 , 服 了传 统 教  克 学 中讲解 内容抽 象 、 画图形 不准 确 和不直 观 、 学  手 教 库: 包括二极管、 晶闸管、 T 、 S E 、G T和通用逆  G O MO F T I B 变桥路 ( nvr l r g ) 6 附加 模块 库 ( x aL- U i s   i e 等. ) eaB d Et  i r   ba ) 以下通过直流 V M 系统及 直流 P ry . r - WM 系统 的仿  真实例来 阐述 S ui / P i l k S S在直流调速 系统实验教学  m n 中的作用.   内容 难 以扩展等 方 面的不 足 … . 过 对 V M 系统 和  通 . P WM 系统进行 仿 真 , 以直 观 的演 示 转 速 、 流 双  可 电 闭环 直 流调速 系统 各 参数 的 动 态 变化 过 程 , 且 可  而 以演 示控 制系统 控制参 数 调整 后对 系统 动静 态性能  的影 响 , 学生对 包 括 直 流 调 速 系统 在 内 的运 动控  使 2 典 型 直 流 调速 控 制 系统 仿 真 实例    2 1 直 流 V M 系统 仿真模 型及 应用  .  — 基 于 V. 系统 的转 速 电 流 双 闭 环 控 制 直 流 调  M 制 系统 的理解和 认识 有 质 的 飞跃 , 大地 调 动 学生  极 的实 验能 动性和应 用性 研究 兴 趣 , 节省 时间 , 节约设  备 , 有效 弥补学 校硬件 方 面 的不 足. 能   速 系统仿 真模 型如 图 1所 示  , 型 由晶 闸 管 一直  模 1 电 力 系统 工 具 箱 简 介    Ma a 的 电力 系 统 模 块 库 Sm Pw rSs m   t b中 l i   o e yt s e 收 稿 日期 : 0 1 0 O  2 1 — 4一 1 流 电动机 ( . 组 成 的主 电路 和转 速 、 V M) 电流 调节 器  组 成 的控 制 电路两 部分 组 成. 型 中直 流 电动 机 额  模 定 参 数 为 U = 2  e 3   n =1 6 / n  e 2 0V,I =1 6A,     0rmi, 4 作 者 简 介 :白 明 (9 5 ) 男 , 授 , 16一 , 教 主要 从 事 电气 工 程 及 自动 化 的 教 学 与

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