电机控制（2）直流电机的simulink仿真

前面已经介绍完直流电机的电流，速度和位置控制，下面使用simulink进行仿真。

首先搭建直流电机的数学模型：

电机参数如下：

为了更加贴合实际项目，我们使用S-Function模块来模拟数字处理器，用量化模块+限幅模块+噪音模块来模拟真实的电流电压传感器。

传感器建模如下:

其中，相位信息是不带有噪音的，因为编码器没有噪音。

下面再介绍一下S-Function模块。

这个模块等于是一个处理器，你可以设置它的工作频率，然后使用C语言或是别的什么语言进行编程。另外提一嘴，想要使用它，需要安装matlab版的gcc编译器，可以直接从库里搜索gcc，安装第一个即可。

然后简单使用mex命令编译所有.c文件就好了。格式如下：

mex aaa.c bbb.c ccc.c ddd.c ……

这玩意儿有一大堆函数进行初始设置，不过上手之后还是非常好用的，尤其是数字控制系统仿真更是离不开它，有了它之后，我们的仿真就是一个非常逼近现实的状态。

当然还有我们的SPWM模块：
整个仿真总体就是这样了：好了，仿真搭建完毕，处理速度设置为10KHz，直接开整。

先来看看电流的阶跃响应：

然后是转速控制，目标设为100rpm：

第一行是电流，第二行是转速。

最后是位置控制，我们让电机转一圈，也就是2*pi：

第一行是参考值，第二行是实际位置。也可以来看看这个过程中电流和速度的状态：

有一个很明显的加速再减速的过程。

当然，对于更高难度的控制，比如说转100圈，普通的pid就不够看了，我们需要进行改进，例如抗饱和，例如参数自适应等等。

也可以试试全状态反馈，自适应，滑膜等高级控制器。

总之，有了s-function这个模块，我们可以很轻松的更改控制代码，来尝试各种不同的控制器。以上就是直流电机的仿真。

在后续文章中，我们就可以进入交流电机的世界。

不得不说，交流电机比直流电机难得不是一点半点了。