转速反馈控制直流调速系统的仿真

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1、2.6转速反馈控制直流调速系统的仿真2.6.1转速负反馈闭环调速系统仿真框图及参数2.6.2仿真模型的建立2.6.3仿真模型的运行2.6.4调节器参数的调整1MATLAB下的SIMULINK软件进行系统仿真是十分简单和直观的，用户可以用图形化的方法直接建立起仿真系统的模型，并通过SIMULINK环境中的菜单直接启动系统的仿真过程，同时将结果在示波器上显示出来，22.6.1转速负反馈闭环调速系统仿真框图及参数直流电动机：额定电压，额定电流,额定转速，电动机电势系数晶闸管整流装置输出电流可逆，装置的

2、放大系数，滞后时间常数，电枢回路总电阻，电枢回路电磁时间常数，电力拖动系统机电时间常数，转速反馈系数，对应额定转速时的给定电压。3图2-45比例积分控制的直流调速系统的仿真框图42.6.2仿真模型的建立图2-46SIMULINK模块浏览器窗口进入MATLAB，单击MATLAB命令窗口工具栏中的SIMULINK图标，或直接键入SIMULINK命令，打开SIMULINK模块浏览器窗口，5(1)打开模型编辑窗口：通过单击SIMULINK工具栏中新模型的图标或选择File→New→Model菜单项实现。

3、(2)复制相关模块：双击所需子模块库图标，则可打开它，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编辑窗口。在本例中拖入模型编辑窗口的为：Source组中的Step模块；MathOperations组中的Sum模块和Gain模块；Continuous组中的TransferFcn模块和Integrator模块；Sinks组中的Scope模块；6图2-47模型编辑窗口7(3)修改模块参数：双击模块图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。8图2-48加法器模块对话框描述加法器三路输

4、入的符号，

5、表示该路没有信号，用

6、+-取代原来的符号。得到减法器。9图2-49传递函数模块对话框例如，0.002s+1是用向量[0.0021]来表示的。分子多项式系数分母多项式系数10图2-50阶跃输入模块对话框阶跃时刻，可改到0。阶跃值，可改到10。11图2-51增益模块对话框填写所需要的放大系数12图2-52Integrator模块对话框积分饱和值,可改为10。积分饱和值,可改为-10。13(4)模块连接以鼠标左键点击起点模块输出端，拖动鼠标至终点模块输入端处，则在两模块间产生“→”线。单击

7、某模块，选取Format→RotateBlock菜单项可使模块旋转90°；选取Format→FlipBlock菜单项可使模块翻转。把鼠标移到期望的分支线的起点处，按下鼠标的右键，看到光标变为十字后，拖动鼠标直至分支线的终点处，释放鼠标按钮，就完成了分支线的绘制。14图2-53比例积分控制的无静差直流调速系统的仿真模型仿真启动按钮152.6.3仿真模型的运行(1)仿真过程的启动：单击启动仿真工具条的按钮或选择Simulation→Start菜单项，则可启动仿真过程，再双击示波器模块就可以显示仿真结

8、果。(2)仿真参数的设置：为了清晰地观测仿真结果，需要对示波器显示格式作一个修改，对示波器的默认值逐一改动。改动的方法有多种，其中一种方法是选中SIMULINK模型窗口的Simulation→ConfigurationParameters菜单项，打开仿真控制参数对话框，对仿真控制参数进行设置。16图2-54SIMULINK仿真控制参数对话框仿真的起始时间结束时间修改为0.6秒17图2-55修改控制参数后的仿真结果启动Scope工具条中的“自动刻度”按钮。把当前窗中信号的最大最小值为纵坐标的上下限

9、，得到清晰的图形。自动刻度182.6.4调节器参数的调整图2-56无超调的仿真结果系统转速的响应是无超调、但调节时间很长；19图2-57超调量较大的仿真结果系统转速的响应的超调较大、但快速性较好。20SIMULINK软件的仿真方法为系统设计提供了仿真平台，可以选择合适的PI参数，满足系统的跟随性能指标。在《自动控制理论》课程中讨论了多种PI调节器的设计方法，MATLAB也为它们的实现提供了模块。关于直流电动机调速系统的PI设计，将在第3章中作详细的论述。21