电电力拖动与控制系统课程设计报告书

1、电动拖曳运动控制系统课程设计姓名：学生证：专门：题目：双闭环直流调速系统设计导师：设计地点：电工电子实验中心课程设计作业书专业级学生任务发布日期： 设计日期： 设计题目：双闭环直流调速系统设计设计主要内容及要求：直流调速系统由于其优良的调速性能在该领域得到了广泛的应用。虽然交流电机的应用越来越多，但直流调速系统的理论完全适用于交流电机调速系统的设计。根据附录中提供的直流电机参数，进行直流电机调速系统的设计。直流调速系统要求调速范围广、起动制动性能好、四象限运行。具体设计如下。1 简介介绍了直流调速在工业生产中的应用以及直流调速理论的发展。2、直流调速系统主电路设计(1)主电路采用基于H桥的脉宽

2、直流调速系统；(2)根据附录中提供的直流电机参数，选择主电路中功率器件的型号，并询问选型依据；(3)给出全控器件IGBT驱动电路原理图，简要说明驱动电路原理；（3）根据系统控制要求，选择相应的电压、电流、温度传感器，并询问具体型号；主电路设计需要相应的保护和缓冲电路。3、直流调速系统的控制原理(1)给出了双闭环直流调速系统的动态结构图；(2)根据直流电机和主电路参数确定动态结构框图的具体参数；(3)采用工程设计方法设计直流调速系统调节器的参数，要求必须给出具体参数和限幅依据；(4) 根据设计的PI调节器参数，要求给出外接限幅器的PI调节器的模拟电路图；(5)给出了直流调速系统的完整结构框图。4

3、.双闭环直流调速系统的Matlab仿真(1)根据上述双闭环直流调速系统的动态结构框图，建立Matlab仿真模型，验证调节器参数设计的合理性；(2)利用Matlab/Simulink下的电机模型，基于电机模型建立仿真模型，调整调节器参数。5、数字控制器设计（可选）（1）硬件设计：根据选用的数字处理器，设计相应的硬件电路，包括PWM输出、AD采样与信号处理电路、编码器接口等；(2)软件设计：给出了双闭环直流调速系统的总体控制流程图，给出了增量式PI调节器和数字测速的程序流程图。导师签名：日期：概括直流电机调速系统已广泛应用于现代工业生产中。直流电机具有良好的启动、制动性能和调速性能，易于大圆周平滑

4、调速，调速后的效率很高。直流电机的调速方法也有很多。目前国外也对一些调速控制器进行了研究。如实际生产中使用的直流电机无级电子调速器，采用国际先进的IGBT大功率模块器件和自主设计的独特PWM微电子控制技术，具有节能反馈电路和丰富保护功能的控制电路。适用于无轨机车、矿山窄轨机车、磨床、木工机械、服装生产、纺织、造纸、印刷等场所。该控制器具有调速稳定、安全可靠、提高生产效率、直流电机正反转控制简单、可连接电脑控制等特点。直流电机的调速方法有改变电枢电源电压、励磁磁通和电枢回路电阻三种方式来调节速度。对于要求在一定范围内无级平稳调速的系统，最好调整电枢电压。电压调节和调速是调速系统的主要调速方式。直

5、流电压调节需要为直流电机提供特殊的可控直流电源。随着电力电子技术的飞速发展，晶闸管被广泛应用于直流调速系统中的可控变流装置中，以控制晶闸管的单向导电率和相位。该原理结合形成可控直流电源，实现电枢端电压的平滑调节。需要一个特殊的可控直流电源，通过直流驱动系统的电压控制来调节电枢电压。可以控制三种常用的直流电源：(1) 静态控制整流器。使用静态控制整流获得可调节的直流电压。(2) 直流斩波器或脉宽调制转换器。电力由恒定直流电源或不可控整流电源提供，使用电力电子开关装置、斩波器或脉宽调制，以产生可变直流电压。(3) 旋转转换器单元。该单元由交流电机和直流发电机组成，以获得可调节的直流电压。转炉机组设

6、备多、体积大、成本高、效率低、安装需要基础、运行噪音大、维修不便。静态可控整流器虽然克服了旋转变流器的诸多缺点，大大缩短了响应时间，但闸流管容量小，水银弧整流器价格昂贵，体积仍然较大，维修麻烦。 ，会污染环境，危害健康。目前采用晶闸管整流供电的直流电机调速系统，由于晶闸管的单向导电性，不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。同时对过压和过流非常敏感，容易损坏器件。由于以上原因，选择脉宽调制变换器来改变电枢电压的直流调速系统。关键词：直流，电机调速，PWMTOC o 1-3 h z u目录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc13625 第一章直流调速系统总体方案 PAG

7、EREF _Toc13625 HYPERLINK l _Toc13625 - 1 - HYPERLINK l _Toc7825 1.1 前言 PAGEREF _Toc7825 HYPERLINK l _Toc7825 - 1 - HYPERLINK l _Toc10721 1.2 产品选型方案 PAGEREF _Toc10721 HYPERLINK l _Toc10721 - 2 - HYPERLINK l _Toc5915 第二章 HYPERLINK l _Toc5915 直流调速系统主电路设计 PAGEREF _Toc5915 HYPERLINK l _Toc5915 - 3 - HYPE

8、RLINK l _Toc12896 2.1 基于H桥的脉宽直流调速系统 PAGEREF _Toc12896 HYPERLINK l _Toc12896 - 3 - HYPERLINK l _Toc18022 2.2 功率器件 PAGEREF _Toc18022 HYPERLINK l _Toc18022 - 4 - HYPERLINK l _Toc27846 2.3 驱动电路 PAGEREF _Toc27846 HYPERLINK l _Toc27846 - 4 - HYPERLINK l _Toc22141 2.4 电流电压温度传感器 PAGEREF _Toc22141 HYPERLINK

9、l _Toc22141 - 5 - HYPERLINK l _Toc13893 2.5 保护电路 PAGEREF _Toc13893 HYPERLINK l _Toc13893 - 7 - HYPERLINK l _Toc26068 2.5.1 限流电阻 PAGEREF _Toc26068 HYPERLINK l _Toc26068 - 7 - HYPERLINK l _Toc14692 2.5.2 泵送电压限制 PAGEREF _Toc14692 HYPERLINK l _Toc14692 - 7 - HYPERLINK l _Toc27442 2.5.3 保护电路 PAGEREF _Toc

10、27442 HYPERLINK l _Toc27442 - 7 - HYPERLINK l _Toc5817 2.6 电路选择 PAGEREF _Toc5817 HYPERLINK l _Toc5817 - 9 - HYPERLINK l _Toc15867 2.7 触发电路的选择 PAGEREF _Toc15867 HYPERLINK l _Toc15867 - 10 - HYPERLINK l _Toc17572 第三章直流调速系统控制原理 PAGEREF _Toc17572 HYPERLINK l _Toc17572 - 11 - HYPERLINK l _Toc3468 3.1 HYP

11、ERLINK l _Toc3468 双闭环直流调速系统动态结构框图 PAGEREF _Toc3468 HYPERLINK l _Toc3468 - 11 - HYPERLINK l _Toc26010 3.2 参数计算 PAGEREF _Toc26010 HYPERLINK l _Toc26010 - 12 - HYPERLINK l _Toc10448 第4章双闭环直流调速系统的Matlab仿真 HYPERLINK l _Toc10448 - PAGEREF _Toc10448 HYPERLINK l _Toc10448 16 - HYPERLINK l _Toc4604 4.1Matlab

12、仿真 PAGEREF _Toc4604 HYPERLINK l _Toc4604 - 16 - HYPERLINK l _Toc16190 4.2Matlab电机仿真 PAGEREF _Toc16190 HYPERLINK l _Toc16190 - 16 - HYPERLINK l _Toc14746 4.3 系统 HYPERLINK l _Toc14746 仿真结果输出及结果分析 PAGEREF _Toc14746 HYPERLINK l _Toc14746 - 17 - HYPERLINK l _Toc20174 参考文献 PAGEREF _Toc20174 HYPERLINK l _T

13、oc20174 - 17 - HYPERLINK l _Toc8779 附录 PAGEREF _Toc8779 HYPERLINK l _Toc8779 - 18- HYPERLINK l _Toc20150 课程设计经验 PAGEREF _Toc20150 HYPERLINK l _Toc20150 - 20 -第一章直流调速系统总体方案1.1 前言本设计的题目是双闭环直流电机调速系统的设计。采用静态可控整流器，改造后的晶闸管-电机调速系统，作为调节电枢供电电压所需的可控直流电源。由于开环调速系统可以实现一定范围的无级调速，但很多需要调速的生产机器往往对静态微分率有要求，采用反馈控制的闭环调

14、速系统来解决这个问题。如果系统的动态性能要求很高，单个闭环系统很难满足要求。速度电流双闭环直流调节系统采用PI调节器，无静态误差；形成的滞后修正可以保证稳态精度；虽然速度有限，以换取系统的稳定性，但电路相对简单。因此，双闭环直流调速是应用最广泛、性能良好的直流调速系统。本设计选用速度电流双闭环调速电路。本课题重点包括调速控制器的原理，根据原理对控制器的两次调节进行了详细设计。总结整个电路的动、静态性能，设计各部分的保护和晶闸管的触发电路。最后设计并仿真了整个控制器的电路图。1.2 产品选型方案西门子：ABB：SIMOREG DC Master 系列 DCS400 直流调速系统6RA70电压、电

15、流范围：直流输出20 - 1000 A，三相交流输入230 - 500 V特点：全集成自适应直流调速系统，实现电枢电流、励磁电流和调速器的自适应。实现自动弱磁，具有操作向导功能，调试使用方便。具备所有直流电机反馈接口（转速计、编码器或EMF速度反馈），适用于驱动各种直流电机。设置熔断器和线路电抗器，完善的保护和电磁兼容特性。全数字直流调速装置6kW2500kW第二章直流调速系统主电路设计2.1 基于H桥的脉宽直流调速系统自全控电力电子器件问世以来，出现了一种利用全控开关功率元件进行脉宽调制的控制方式，形成脉宽调制变流器直流电机调速系统，简称直流脉宽速度控制系统。 ，或直流PWM调速系统4 。

16、PWM系统在很多方面都有很大的优势：(1)主电路线路非常简单，需要的功率器件较少。(2)开关频率比较高，电机损耗和发热比较小，电流容易连续，谐波少。(3)功率开关器件工作在开关状态，导通损耗较小，器件效率较高。(4)低速性能比较好，调速范围比较宽，稳速精度比较高。(5)与快速响应电机配合使用，系统频带宽，动态响应快，动态抗干扰能力强。(6)直流电源采用不控整流时，电网的功率因数高于相控整流。由于上述优点，直流PWM调速系统的应用越来越广泛，特别是在中小容量的高动态性能系统中，它已经完全替代了其他调速系统，这也是我们为什么要使用直流PWM调速系统的一个重要原因。选择它作为研究对象。电机技术参数1

17、) 直流参数额定功率Pe=3.7kW；额定电压Ue=220V额定电流Ie=20A；额定转速ne=1000r/min电枢回路总电阻R=1.5；电磁时间常数Tl=0.018s；机电时间常数Tm=0.080s；电动势系数 C=0.206V/（r.min-1 )2.2 功率器件IGBTIGBT （Insulated Gate Bipolor Transistor）被称为绝缘栅双极晶体管。它具有电流容量大、开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好、所需驱动功率小、驱动电路简单等特点。二极管二极管具有单向导电性。当阳极电压大于阴极电压时，二极管导通。相反，如果阴极电压大于阳极电压，则二极管关闭。二极管参数：根据

18、二极管的最大整流平均电流IF和最大反向工作电压UR，应满足：I F 1.1I O(AV) 21.1* 25 /2= 13.75 (A)U R 1.1 2 U2=1.1 2 220=340.2 (V)电容参数：设计主电路时，滤波电容是根据负载选择电容C的值，使RC(3 5)T/2，有0. 2C1.50.02，即C15000uF因此，选择铝电解电容CD15的型号，其额定直流电压为400v ，标称容量为22000 uF2.3 驱动电路原理：从下图可以看出，V1和V4，V2和V3分别构成两组桥臂，只有一组桥臂可以同时工作。 V1和V4工作时，通过变压器得到正向电压，电流通过VD和R2。两个稳压器VS1

19、和VS2起到调节电路的作用。此时，IGBT 导通。当V3和V2导通时，电压变为负值，电流不能突变，VD在电路中起续流作用。当电路中的电流降至零时。也就是说，当V2和V3工作时，R2输出负值，此时IGBT关断。2.4 电流电压温度传感器电压传感器NV100-2000V/SP7 电压传感器应用范围：该电压传感器适用于交流、直流和脉动电压的隔离和精确测量，测量时原边和副边完全绝缘。主要电气参数：1.额定测量电压VPN：2000V rms2.测量范围V：03000V3. 额定测量输出：50mA rms4、电源电压（10%）：15V24V5、二次侧电流消耗：30mA（24V）+输出测量电流6、耐压：一次

20、侧电路与二次侧电路+、-、M、E之间：9kV/50Hz/1min二次回路+、-、M对屏蔽E之间：1kV/50Hz/1min精度 - 动态参数：1、准确度VPN，TA=+25：0.7%2、非线性VPN，TA=+25：0.1%电流传感器宇博模块LA-50P性能参数：闭环霍尔电流传感器：额定电流50A RMS，霍尔磁补偿工作原理，可隔离测量交流、直流、脉冲电流LA 50P 型IN 额定电流 50A (RMS)Ip 测量范围 080A温度感应器Tsic是德国ZMD公司推出的单总线温度传感器IC。与其他温度传感器 IC 相比，Tsic具有以下优点：精度更高，精度可高达0.1，测量范围为-50150，整个

21、测量范围保持高精度；更高的性价比，IC经过校准测试，用户无需校准，稳定性更长；单总线输出方式，接口简单，用户可根据自己的要求灵活应用；包括标准的0-1V模拟输出电压和11bit数字信号输出模式，用户可以根据自己的需要选择；采用DSP技术，信号输出速率可每0.1s输出一次；工作电流极低，功耗低，适用于移动设备；宽电压工作（3.0-5.5V），可工作于多种电源系统，使得系统设计更加灵活。 Tsic 系列温度传感器非常适用于自动化、汽车、工业、办公自动化和低功耗移动设备。2.5 保护电路主电路由二极管整流器UR 、 PWM逆变器UI和中间直流电路三部分组成，一般为电压源型，经大电容C滤波，同时具有无

22、功交换功能。2.5.1 限流电阻为了防止大电容C在上电时产生过大的充电电流，在整流器和滤波电容之间的直流电路中串联一个限流电阻（或电抗）。将K短路，以免影响整流电路的正常工作，在长期接入时产生额外的损耗。2.5.2 泵送电压限制逆变电路中的反馈二极管流入整流电路输出的直流中间电路，使直流电压上升并产生过大的功率。电压（泵浦电压），导致器件击穿。为了限制泵浦电压，在直流侧电容两端并联功率开关管T0和能耗电阻R0，组成泵浦限压电路。当泵浦电压超过一定值时，T0导通，反馈能量消耗在R0上。当泵浦电压设置较高时，T0导通时间短，在R0上消耗的功率较少，有利于提高传输效率。但制动力较弱。另一方面，如果泵

23、浦电压限制过低，则T0导通时间长，R0功耗增加，T0和R0发热严重。为了增加制动力，可以减小R0的值，但是减小R0的值会增加流过T0的电流。通常逆变器的开关管T0的额定电流和电压都不会太大。为满足起重的四象限运行，对启动和制动的加减速有一定的要求。为了乘坐舒适性和准确的平层精度，对制动时间和制动力有更高的要求。普通变频器用于电梯时，容易产生T0过电流。 ;另一方面，如果制动电阻R0含有电感，则在T0由导通到截止的瞬间，会产生一个瞬时反电动势，其值是泵浦电压正常值的数倍，即容易使T0过压。 .为克服上述现象，除R0选用无感电阻外，还可在T0处并联一只大功率管和T0，组成复合功率管，提高制动单元的

24、释放能力当前的。2.5.3 保护电路1. RCD缓冲电路Lm=L1+L2LSCSDs卢比: : : : :缓冲电路电感缓冲电容缓冲二极管 缓冲电阻2.关断波形艾欧VcespVcep埃德Vfp(Ds): : : : :Cs 由集电极关断电流充电Ls电源电压的峰值电压 缓冲二极管的正向恢复电压Vfp(Ds)LS应该尽可能小 应该尽可能小lmCS应该尽可能小应该足够大3、缓冲电路的选择(1) 缓冲电容器 (Cs)lm艾欧Vcep埃德: : : : :1H/m 2Ic(额定) 0.9Vces 400V for AC 220V, 800V for AC 440V(2) 缓冲电阻 (Rs)f：开关频率2.

25、6 电路选择一般来说，对于晶闸管整流器来说，当整流器的功率很小（4KW以下）时，采用单相整流电路，大功率时采用三相整流电路。这减少了负载电流的纹波。由于提供的电机为 10KW。因此，主电路采用三相整流电路。在三相整流电路中，主要有三相零型整流电路、三相全控桥式整流电路和三相半控桥式整流电路。三相零型电路的突出优点是电路简单，使用的晶闸管少，触发器也少。对于需要220V电压的电源设计，直接采用380V电网供电，无需单独的整流变压器。但缺点是晶闸管要求耐高压，整流后的输出电压纹波大，平波电抗器需要大容量。电源变压器的二次电流中存在直流分量，增加了发热和损耗。因为负载电流流过零线，所以当零线的横截面

26、较小时，电压降较大。在三相全控桥式整流电路中，当输出电流和电压相同时，电源相电压可以比三相零型整流电路小一半。因此，变压器和晶闸管的耐压要求显着降低。变压器二次绕组电流中没有直流分量，利用率高。输出整流电压纹波小，因此平波电抗器的容量可以更小。三相全控桥式整流电路的缺点是使用的整流器件较多，需要6个触发电路，需要220V电压的设备不能直接由380电网供电，而是一个整流变压器。三相半控桥式整流电路仅使用三个晶闸管和三个触发电路，但整流后的输出电压波动较大，不能用于需要有源逆变器的应用。综合以上三个三相整流电路，根据系统设计要求，主电路采用三相全控桥式整流电路。并且由于电机的额定电压为220V，为

27、保证供电质量，应采用三相减压变压器降低供电电压；为避免三次谐波电动势的不利影响和三次谐波电流对电源的干扰，主变压器采用D/Y环节。2.7触发电路的选择目前，触发电路主要有阻容移相触发电路、单晶触发电路、正弦波同步触发电路、锯齿波同步触发电路、集成触发电路等。综合考虑几种常见的触电产生电路，集成触发电路优势明显，因此选择了集成触发电路。触发集成芯片采用目前常用的KC系列。第三章直流调速系统控制原理3.1 双闭环直流调速系统动态结构框图速度电流双闭环直流调速系统ASR - 速度调节器 ACR - 电流调节器 TG - 测速发电机TA电流互感器 UPE电力电子转换器直流电机调速的三种方法：(1)改变

28、电枢电阻( R)进行调速。(2) 改变电枢电压（U）进行调速。(3) 改变主磁通( )进行调速。前两种调速方式主要适用于恒转矩负载，后一种调速方式适用于恒功率负载。串联电阻调速为逐级调速，调速平顺性较差，机械特性斜率增大，速度稳定性较差。受限于静差率，调速范围比较小。将电枢电压调速改为无级调速，机械特性斜率不变，速度稳定性好，调速范围较大。改变主磁通调速，控制容易，能量损失比较小，调速平稳，但受最高转速限制，调速范围不大。对于要求在一定范围内进行无级平稳调速的系统，最好改变电枢电压调速方式。因此，直流调速系统的自动控制往往以电压调节和调速为主要调节方式。两个稳压器的输出都是有限的。调速器ASR

29、的输出限制电压U*im决定了当前给定电压的最大值；调速器ASR的输出限制电压Ucm限制功率电子转换器的最大输出电压Udm。为了获得良好的静态和动态性能，PI调节器一般用于速度调节器和电流调节器。其中，在主电路中串联一个平波电抗器，以抑制电流脉动，消除脉动电流和产生的脉动转矩对生产机械造成的电机发热的不利影响。3.2 参数计算3.2.1 电流回路的设计1.确定时间常数1) 计算延迟时间常数TP PWM 和PWM和PWM转换器的传递函数电机的启动电流为 I S =U S /R=146.67A启动电流与额定电流之比为 S= =7.335晶体管放大区的时间常数为：Tce= 0.159s电流上升时间表

30、t r为：T r =0.103秒取k 1 =2，则计算电流下降时间t f ：T f =0.061秒最佳开关频率为：f op =5316.7HZ开关频率f选择为5.5kHz，这个开关频率已经能够满足连续电流的要求。所以切换周期：TPWM = 0.18msPWM和PWM转换器的放大系数为：KPWM = 22那么PWM和PWM转换器的传递函数可以得到为：W PWM = =(2)当前滤波时间常数为2ms(3) 电流环小时间常数之和近似为小时间常数，取T = 0.00218s2.选择电流调节器的结构根据设计要求，可以为典型的 I 型系统设计电流调节器。电流环控制对象为双惯量型，可采用PI型调节器。电流反

31、馈系数=10v/1.5/20=0.3333V/A表 3-1 典型 I 型系统动态跟随性能指标及频域指标与参数的关系参数关系KT0.250.390.500.691.0阻尼比 1.00.80.7070.60.5过冲 0%1.5%4.3%9.5%16.3%上升时间6.6T4.7T3.3T2.4T高峰时段8.3T6.2T4.7T3.6T相角稳定裕度 截止频率0.243/T0.367/T0.445/T0.596/T0.786/T3 、电流环开环增益，需要时按表3-1取，所以= 229.6s -1因此，ACR 的比例因子为 K i =0.853.2.2 电压回路设计速度反馈系数=10v/1000/min=

32、0.01v/r/min(1) 电流环的等效时间常数为 1/ ，由上可知， ，那么， =2 =2 0.00218S=0.01436S(2) 速度滤波器的时间常数，根据所用测速发电机的纹波情况取=0.01S(3)速度环时间常数小。根据小时间常数进行近似处理，取= =0.00436S+0.01S=0.01436S2. 选择调速器结构根据设计要求，按照良好的随动性和抗扰动性的原则，在负载扰动点之后，已经有为了达到速度无静态误差，必须在扰动作用点前设置积分环。因此，根据型的设计要求，调速器必须包含一个整体的环节，所以按照典型的型系统选择和设计PI调节器，其传递函数公式为：=3.计算调速器参数根据跟随性好

33、、抗干扰性好的原则，先取h=5，则ASR的前置时间常数为=h =5 0.01336s=0.0668s然后速度环开环增益K N = = 581.93s -1ASR 的比例因子可以得到为Kn = = 15.33.3 工程验证与限制3.3.1 当前验证链接和限制器1.检查：电流回路截止频率：= =229.6s -1(1) PWM 器件传递函数的近似条件= =333.33s -1 满足大概条件(2) 忽略反电动势变化对电流回路动态影响的条件3 =3 =79.06s -1 满足近似条件(3) 电流环小时间常数的近似处理条件= =330.33s -1 满足近似条件电流环可以实现的动态指标有： ，也满足设计

34、要求。2.限制：根据使用的运算放大器取R0=40 ，阻容值为= =0.85 40 =34 。拿 40= = =0.45 ，取0.45= = =0.15 ，取0.153.3.2 电压校准环节和限制器1.检查速度截止频率为： =38.9s -1(1) 电流环传递函数的简化条件为：=108.2s -1 满足简化条件(2) 速度环小时间常数的近似处理条件为：=50.5s -1 满足逼近条件2.根据图示限制，取规则检查速度超调当 h=5 时， , 不能满足要求。根据 ASR 去饱和计算过冲：调速器系统开环机械特性的额定稳态下垂：N *为参考值，对应额定转速计算：第四章双闭环直流调速系统的Matlab仿真

35、4.1Matlab仿真Simulink工具箱中Power System模块构成的速度和电流双闭环直流调速系统如图4-1所示。该模型由两部分组成：由晶闸管-直流电机组成的主回路和由速度和电流调节器组成的控制回路。其中，主电路部分、交流电源、晶闸管整流、触发器、移相控制环节和电机等环节均采用电力系统模型库的模块。控制回路的主体是速度和电流调节器。模型中的速度反馈和电流反馈均取自电机测量单元的速度和电流输出端，减少了速度测量和电流检测环节，不影响仿真的真实性。电流调节器ACR的输出端及其后续环节动作后，得到移相控制电压，控制整流桥的输出电压。电流调节器 ACR 的输出限制决定了控制角的最大和最小限制

36、图 4.1 双闭环直流调速仿真4.2Matlab电机仿真4.3 系统仿真结果输出及结果分析建模和参数设置完成后，开始仿真前，需要设置仿真器参数，在“仿真”菜单中选择“仿真参数”命令，会出现仿真参数设置对话框。选择ode23tb算法，设置相对误差为1e-3（110 -3 ），开始时间为0.0，停止时间为0.2，点击“确定”退出设置。单击工具栏上的按钮进行模拟。(1) 空载启动将图 6-1 中的负载给定设置为 0，速度给定为 1000，开始仿真，得到如图 6-2 所示的结果。从图中可以看出，刚开始时，电枢电流的电磁转矩非常大，被限制在最大值。速度迅速上升。速度过冲后，电枢电流几乎下降到0，速度很快

37、稳定到给定速度。稳态时，电枢电流基本为0。(2) 加载启动设置图 6-1 中的负载给定为 10，速度给定为 1000，开始仿真，得到如图 6-3 所示的结果。从图中可以看出，刚启动时，电枢电流的电磁旋转转矩很大，被限制在最大值。速度迅速上升。速度过冲后，电枢电流迅速减小，速度迅速稳定到给定速度。在稳定状态下，电枢电流约为15A。(3) 低速动作过程将图 6-1 中的负载给定设为 10，速度给定设为 100，开始仿真，得到如图 6-4 所示的结果。从图中可以看出，启动时电枢电流的电磁转矩没有达到最大允许值，转速也没有过冲。在稳定状态下，速度仍然稳定在给定的速度。(4) 负载变化图4-4 双闭环调速系统，低速时运行过程图4-5 双闭环调速系统，负载变化时运行过程将图4-1中的负载给定模块替换为阶跃函数模块，并将延迟时间设置为1s，初始值为10，最终值为50图4-4 双闭环调速系统，低速时运行过程图4-5 双闭环调速系统，负载变化时运行过程从以上仿真结果可以看出，所设计的双闭环速度控制系统满足要求。参考1 博石，电驱动自动控制系统运动控制系统（第4版）M.：机械工业出版社她，2009。2 博石，电驱动自动控制系统-运动控制系统（第3