直流电机双(单)闭环反馈matlab仿真

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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-armaturemutualinductance）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δ<=5%最大电流Imax=2IN=175A三模型的设计转速反馈系数：α=10/3000=0.0033v.min/r额定转矩计算：Ceφ=（U-IN*Ra）/n=0.0708TL=9.55CeφIa=59N.M输出限幅：（-10,10）触发角：30～90°则触发角函数

2、为：（90-6*u）电源线电压：U=220*3/2.34cos(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①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：②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：③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。

3、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。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δ<=5%最大电流Imax=2IN=175A三模型的设计⑴电流调节器WACR(s)的设计反馈系数：α=0.0033β=10/2In=0.0573时间常数：Ts=0.0017sToi=0.002sTL=L/R=0.0368sT∑i=0.0037sCeφ=(Un-In*Ra)/n=0.0708Tm=GD²R

4、/375CeCm=0.00368s设WACR(s)=Ki(гis+1)/гis则：Гi=TL=0.0368要求δ<=5%，取KiT∑i=0.5，故KI=135.1Ki=KIгiR/Ksβ=0.19所以WACR(s)=0.19（0.0368s+1）/0.0368s采用并联结构时WACR(s)=0.19+3.163/s⑵转速调节器WAsR(s)的设计设WAsR(s)=Kn(гns+1)/гns取Ton=0.01sh=5T∑n=1/KI+Ton=0.0174sгnT∑n=0.087sKN=(h+1)/2h²T∑

5、n²=396.4Kn=(h+1)βCeTm/2hαRT∑n=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①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：②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：③调节器采用计算值，额定负载启动，改变输入值时

6、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，电流控制器也退饱和，转速保持在3000r/min。当突然加入扰动时，转速降落后将又趋于稳定。改变调节器参数（增大比例调节，减小积分调节）后，转速的超调量减小。