《机电传动控制》第三周仿真作业

结合本周学习的直流电机机械特性，用Modelica设计和仿真一个直流电机串电阻启动过程，具体要求如下：

1）电机工作在额定电压和额定磁通下，采用串三段或四段电阻启动，整个启动过程电枢电流中不能超过额定电流的3倍。

2）选择合适的电阻阻值，选择优化的电阻切除策略，使得在满足条件1的前提下，电机尽可能快速平滑得达到额定点。仿真效果最佳的同学获得本周"控制之星"称号。

3）所有同学均使用如下统一的直流电机模型，电机的参数为：

额定电压：240V
额定电流：16.2A
额定转矩：29.2N.m
额定转速：1220 r/min
转动惯量：1 Kg.m^2
电枢电阻：0.6 Ohm
转矩常数（额定磁通）：1.8
电动势常数（额定磁通）：0.189

电机的Modelica参考模型如下：

model motor1 "An DC Motor Model"
type Voltage=Real(unit="V");
type Current=Real(unit="A");
type Resistance=Real(unit="Ohm");
type Speed=Real(unit="r/min");
type Torque=Real(unit="N.m");
type Inertia=Real(unit="kg.m^2");

Torque Tm"Torque of the Motor";
Speed n"Speed of the Motor";
Current i"Armature Current";
Voltage u"Voltage Source";
Resistance R_ad"External Resistance";
parameter Real J = 1"Total Inertia";
parameter Real R = 0.6"Armature Resistance";
parameter Real Kt = 1.8"Torque Constant";
parameter Real Ke = 0.189"EMF Constant";
parameter Real Tl = 29.2"Load Torque";

equation

Tm-Tl = J * der(n) * 6.28 / 60;
Tm= Kt * i;
u= i * (R+R_ad) + Ke * n;

if time <= 0.1 then
u = 0;
R_ad = 0;
else
u = 240;
R_ad = 0;
end if;

end motor1;