基于MATLAB Simulink的双闭环直流调速系统动态仿真模型

基于MATLAB Simulink的双闭环直流调速系统动态仿真模型

引言：

随着现代工业技术的快速发展，电机控制已经成为自动化控制中非常重要的一部分。其中，直流电机是被广泛应用的一种电机类型，因其结构简单、运行平稳、转矩特性好等特点，被广泛应用于工业生产和家用电器。本文介绍了如何通过MATLAB Simulink建立双闭环直流调速系统动态仿真模型，并对模型进行了调试和分析。

模型建立：

双闭环直流调速系统动态仿真模型主要由两个回路组成：速度回路和电流回路。其中，速度回路控制电机的转速，电流回路控制电机的电流，进一步控制电机的转矩。模型的框图如下：

输入信号u为单相整流电路输出电压，即直流电源电压。速度、电流反馈分别由tacho、current sensor提供。PID控制器采用了串级结构，分别对速度和电流进行控制。根据电控系统的要求，外环速度控制器的比例系数和积分时间应该大于内环电流控制器，使速度控制时间常数大于电流控制时间常数。

模型调试和分析：

在MATLAB Simulink中建立好模型后，需要进行调试和分析。首先对速度和电流控制器的参数进行优化，以达到更好的调速性能。本文采用经验规则法调试控制器参数，在此不再赘述。调试完成后，进行系统响应曲线仿真。设置参考转速为1000rpm，直流电机额定电压为220V，模拟5s的过程，