直流调速系统的matlab仿真

一， 转速反馈控制直流调速系统的matlab仿真 1,基本原理：

根据自动控制原理，将系统的被调节量作为反馈量引入系统，与给定量进行比较，用比较后的偏差值对系统进行控制，可以有效地抑制甚至消除扰动的影响，而维持被调节量很少变化或不变，这就是反馈控制的基本作用。在负反馈基础上的“检查误差，用以纠正误差”这一原理组成的系统，其输出量反馈的传递途径构成一个闭环回路，因此被称作闭环控制系统。在直流系统中，被调节量是转速，所构成的是转速反馈控制的直流调速系统。

2，下图是转速负反馈闭环调速系统动态结构框图

各个环节的参数如下：

直流电动机：额定电压UN=220V，额定电流IdN=55A，额定转速nN=1000r/min，电机电动势常数Ce=0.192V?min/r。

假定晶闸管整流装置输出电流可逆，装置的放大系数Ks=44，滞后时间常数Ts=0.00167。

电枢回路总电阻R=1Ω，电枢回路电磁时间常数Tl=0.00167s，电力拖动系统机电时间常数Tm=0.075s。

转速反馈系数α=0.01V?min/r。 对应的额定电压Un*=10V。

在matlab的simulink里面的仿真框图如下

其中PI调节器的值暂定为Kp=0.56，1/τ=11.43。 3,仿真模型的建立：

进入matlab，单击命令窗口工具栏的simulink图标，打开simulink模块浏览器窗口，如下图所示：

打开模型编辑器窗口，双击所需子模块库的图标，则可以打开它，用鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编辑窗口。要改变模块的参数双击模块图案即可（各模块的参数图案）。

加法器模块对话框 Gain模块对话框

Integrator模块对话框 传递函数模块对话框

把各个模块连接起来并按照上面给定的电机参数修改各个模块相应的参数，可以得到如下的比例积分的无静差直流调速系统的仿真框图：

比例积分的无静差直流调速系统的仿真框图 4，仿真后的结果及其分析：

其中输出scope1中可以看出超调和上升时间等。

改变PI调节器的参数，并在仿真的曲线中得到最大的超调级调整时间，相互间进行比较，如下表所示：

比例时间Kp 0.25 0.56 0.56 0.8 0.8 积分系数Ki 3 3 11.43 11.43 15 最大超调（r/min） 0 0 108 63 152 调整时间（s） >0.6 >0.6 0.28 0.28 0.23 参照以上表格中的数据分析可知，改变PI调节器的参数，可以得到快速响应的超调量不一样，调节时间不一样的响应曲线。

各参数的图形如下所示：

参数Kp=0.25，Ki=3的响应曲线，无超调，但是响应时间很长。

参数Kp=0.56，Ki=3的响应曲线，无超调，但是响应时间很长。

参数Kp=0.56，Ki=11.43的响应曲线，有超调，但是响应时间较短，

参数Kp=0.8，Ki=11.43的响应曲线，有超调响应时间较短。