直流电机双(单)闭环反馈MATLAB仿真

1、 MATLAB仿真实验报告 班级： 姓名： 学号： 转速闭环一 电机参数的设置励磁电流取1A，励磁和电枢互感（Field-armature mutual inductance）取0.673H时，电机转速UN=3000r/min。其余参数如下：二 性能指标 超调量<=5% 最大电流Imax=2IN=175A三 模型的设计转速反馈系数：=10/3000=0.0033v.min/r额定转矩计算：Ce=（U-IN*Ra）/n=0.0708 TL=9.55CeIa=59N.M输出限幅：（-10,10）触发角：3090°则触发角函数为：（90-6*u）电源线电压：U=220*3/2.34c

2、os(30°)=1103V电流限幅175A 采用设置死区来限幅，死区范围（-160,160），反馈系数取0.4平波电抗器取0.01H调节器选用P调节完整模型如下：四 仿真结果与调试放大倍数取100，额定负载启动，突加负载扰动时仿真结果：转速：电枢电流：放大倍数取100，额定负载启动，突加电源扰动时仿真结果转速：电枢电流：放大倍数为100，额定负载启动，控制输入电压变化时仿真结果：转速：电枢电流：五 实验结论由于控制器采用P调节，转速无法实现无静差。P调节器放大倍数越大，转速的超调越大 ，响应速度也越快。电流截止负反馈的加入可以有效限制电机起动电流。当输入电压变为5V时，转速变为一半。

3、 转速电流双闭环一 电机参数设置电机参数设置与单闭环相同。二 性能指标超调量<=5% 最大电流Imax=2IN=175A三 模型的设计电流调节器WACR(s)的设计反馈系数：=0.0033 =10/2In=0.0573时间常数：Ts=0.0017s Toi=0.002s TL=L/R=0.0368s Ti=0.0037s Ce=(Un-In*Ra)/n=0.0708 Tm=GD²R/375CeCm=0.00368s设WACR(s)=Ki(is+1)/ is则：i=TL=0.0368 要求<=5%，取KiTi=0.5，故KI=135.1Ki=KIiR/Ks=0.19所以WA

4、CR(s)=0.19（0.0368s+1）/0.0368s采用并联结构时WACR(s)=0.19+3.163/s转速调节器WAsR(s)的设计设WAsR(s)=Kn(ns+1)/ ns取Ton=0.01s h=5Tn=1/KI+Ton=0.0174sn Tn=0.087sKN=(h+1)/2h² Tn²=396.4Kn=(h+1)CeTm/2hR Tn=1.76故WAsR(s)=1.76（0.087s+1）/0.087s采用并联结构时WAsR(s)=1.76+20.2/s其余参数与单闭环相同。完整模型如下：其中转速调节器ASR结构为：电流调节器ACR结构为：四 仿真结果与调试调节器采用计算值，额定负载启动，突加负载扰动时仿真结果：转速：电枢电流：转速调节器输出：电流调节器输出：调节器采用计算值，额定负载启动，突加电源扰动时仿真结果：转速：电枢电流：调节器采用计算值，额定负载启动，改变输入值时仿真结果：转速：电枢电流：五 实验结论转速电流双闭环控制采用比例积分调节器可以实现无静差。电机起动时转速环电流环均迅速饱和，转速达到3000r/min后转速控制器退饱和，电流控制器也