运动控制MATLAB仿真
MATLAB仿真技术在运动控制系统教学中的应用

2016年第1期总第172期95教师教材教法运动控制系统是高等学校自动化专业的重要专业课程。
课程涉及自动控制原理、电机及拖动基础、电力电子技术和计算机控制技术等多门课程的知识,具有较强的综合性和实践性[1]。
在此课程的教学改革和创新上,沈艳霞等人引入了CDIO 教学理念,从课堂教学、项目实施到考核方式等方面对工程教育模式进行了探讨[2]。
张兴华和姬宣德分别把Matlab/Simulink 引入到课堂教学中,对不同的调速系统进行仿真设计,加强学生对课堂知识的感性认识,提高教学趣味性[3-4]。
尚丽用在 Matlab 中的 Simulink 和GUI 界面,构建了该课程的虚拟实验平台,帮助学生直观地理解运动控制系统的组成和工作原理[5]。
包广清等提出了面向工程实践的综合训练方法,以教师承担的科研项目为平台,从项目各环节设计、教学组织实施以及学生学习评估等方面加深实践教学[6]。
本文借鉴了已有的改革方法,结合辽宁科技大学自动化专业的实际情况和特点,从工程应用型和创新型人才培养需要出发,将Matlab 仿真技术应用于课堂理论教学、实验教学、分组设计到科研训练等方面,达到理论与实践有效结合,引导学生独立进行控制系统的分析和设计,提高了学生的学习兴趣,增强了教学效果。
一、教学中存在的问题运动控制系统课程综合了多门专业课的知识,内容多且比较抽象。
目前,辽宁科技大学该课程仍然以课堂讲授理论知识为主,缺少工程实践的环境。
即使在教学中引入了多媒体的教学方法,仍难以让学生获得更加深刻的理性认识。
有限的实验课时无法让学生建立起系统概念,了解系统的结构和各因素变化对系统性能的影响[7]。
学生普遍反映该课学习和理解较困难。
学校的实验设备相对陈旧,设备数量有限且器件损坏严重。
实验学时数较少且内容相对落后, 多为简单的验证性实验。
在实验教师指导下学生按照实验指导书的要求在模块化的实验设备上进行简单连线,采集若干点数据,画出简单的特性曲线,难以绘制出电动机较逼真的机械特性和工作特性曲线[8]。
应用MATLAB控制系统仿真

01
根据系统性能要求,设计比例、积分、微分控制器参数,优化
系统性能。
状态反馈控制器设计
02
通过状态反馈控制器设计,实现系统的最优控制。
鲁棒控制器设计
03
针对不确定性系统,设计鲁棒控制器,提高系统对参数变化的
适应性。
04
控制系统仿真的动态行为,通过建立和求解微 分方程来模拟系统的动态响应。
性能等。
05
Matlab控制系统仿真实 例
一阶系统仿真
总结词:简单模拟
详细描述:一阶系统是最简 单的控制系统,其动态行为 可以用一个一阶微分方程描 述。在Matlab中,可以使用 `tf`函数创建一个一阶传递函 数模型,然后使用`step`函 数进行仿真。
总结词:性能分析
详细描述:通过仿真,可以 观察一阶系统的响应曲线, 包括超调和调节时间等性能 指标。使用Matlab的绘图功 能,可以直观地展示系统的 动态行为。
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感谢您的观看
适用于模拟数字控制系统、采样控制系统等。
实时仿真
01
在实际硬件上实时模拟控制系统的动态行为,通过将
控制算法嵌入到实际控制系统中进行实时仿真。
02
使用Matlab中的`real-time workshop`等工具箱进
行建模和仿真,可以方便地实现实时仿真。
03
适用于模拟实际控制系统、验证控制算法的正确性和
实时仿真
Matlab支持实时仿真,可以在实 际硬件上运行控制算法,进行系 统测试。
02
控制系统数学模型
线性时不变系统
线性时不变系统(LTI)是指系统的输出与输入之间的关系 可以用线性常数来描述的系统。在控制系统中,LTI系统是 最常见的系统类型之一。
如何使用Matlab技术进行模拟仿真

如何使用Matlab技术进行模拟仿真引言在科学研究和工程设计中,模拟仿真是一种重要的工具。
它可以帮助研究人员和工程师预测和评估系统的性能、优化设计方案、解决问题等。
近年来,Matlab成为了广泛使用的科学计算软件,具有强大的数值计算和仿真功能。
本文将介绍如何使用Matlab技术进行模拟仿真,以及一些常见的应用案例。
一、Matlab的基本介绍Matlab是由美国MathWorks公司开发的一种科学计算软件。
它具有丰富的数学函数库和各种工具箱,可以进行数值计算、数据可视化、统计分析、信号处理、控制系统设计等。
Matlab是一种解释性的编程语言,用户可以通过编写脚本文件或使用命令行进行交互式计算。
二、Matlab的仿真建模工具Matlab提供了Simulink这一强大的仿真建模工具。
Simulink使用图形化界面,可以直观地构建系统模型。
可以将系统抽象成各种不同的模块,通过连接这些模块来描述系统的结构和行为。
Simulink支持常见的连续时间仿真、离散时间仿真和混合仿真,并提供了丰富的仿真调试工具。
三、Matlab的数值计算和优化在模拟仿真过程中,通常需要进行数值计算和参数优化。
Matlab提供了强大的数值计算功能,可以进行矩阵运算、数值积分、微分方程求解、优化等。
用户可以通过编写自定义函数和调用内置函数来实现数值计算和优化任务。
Matlab还提供了各种优化算法,如遗传算法、模拟退火算法、粒子群优化算法等,可以解决复杂的优化问题。
四、Matlab在控制系统设计中的应用控制系统是一种常见的工程系统,如何设计合适的控制策略是一个重要的问题。
Matlab提供了专门的控制系统工具箱,包括系统建模、控制器设计、仿真测试等功能。
用户可以使用Matlab进行控制系统建模,通过调整控制器参数来达到所需的性能指标,并使用Simulink进行仿真测试。
Matlab还提供了自适应控制、最优控制、模糊控制等高级控制方法,可以满足不同的控制需求。
Matlab在运动控制系统实验教学中的应用

Ap l ain o ta n e p rme tl pi to fMalb i x e i n a c
运动控制系统综合 了电力 电子电路、电机拖动
基础、 自动控制理论 、微机原理与应用等多学科 的
知识 ,是实践性和应用性很强的课程 。由于电力 电
1 电力 系统工具箱简 介
电力系统工具箱 以 S u n 为运行环境 ,包括 i lk m i 了电路、电力 电子 、电机等电气工程学科 中常用的
维普资讯
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第2 4卷
第l 期 20 年 1 07 月
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器、电感和开关等 ; ( )电机模块库 ( ah e) 交流 、直流等 4 M ci s n 各种 电机模块 ; ( )测 量模 块 库 ( esr et) 包 括 电 5 M au m n e s
电路和系统仿真带来 了很多方便 。本文列举两例 ,
说明 M fb aa 在运动控制系统实验教学 中的应用 。 l
分段线性处理的方法来进行研究 。现代计算机仿真 技术为运动控制系统 的分析提供 了崭新的方法 ,可
以使复杂的电力 电子电路、系统 的分析和设计变得
运动控制系统仿真实验报告——转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真

运动控制系统仿真实验报告——转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真双闭环直流调速系统仿真对例题3.8设计的双闭环系统进行设计和仿真分析,仿真时间10s 。
具体要求如下: 在一个由三相零式晶闸管供电的转速、电流双闭环调速系统中,已知电动机的额定数据为:60=N P kW , 220=N U V , 308=N I A , 1000=N n r/min , 电动势系数e C =0.196 V·min/r , 主回路总电阻R =0.18Ω,变换器的放大倍数s K =35。
电磁时间常数l T =0.012s,机电时间常数m T =0.12s,电流反馈滤波时间常数i T 0=0.0025s,转速反馈滤波时间常数n T 0=0.015s 。
额定转速时的给定电压(U n *)N =10V,调节器ASR ,ACR 饱和输出电压U im *=8V,U cm =7.2V 。
系统的静、动态指标为:稳态无静差,调速范围D=10,电流超调量i σ≤5% ,空载起动到额定转速时的转速超调量n σ≤10%。
试求:(1)确定电流反馈系数β(假设起动电流限制在1.3N I 以内)和转速反馈系数α。
(2)试设计电流调节器ACR.和转速调节器ASR 。
(3)在matlab/simulink 仿真平台下搭建系统仿真模型。
给出空载起动到额定转速过程中转速调节器积分部分不限幅与限幅时的仿真波形(包括转速、电流、转速调节器输出、转速调节器积分部分输出),指出空载起动时转速波形的区别,并分析原因。
(4)计算电动机带40%额定负载起动到最低转速时的转速超调量σn 。
并与仿真结果进行对比分析。
(5)估算空载起动到额定转速的时间,并与仿真结果进行对比分析。
(6)在5s 突加40%额定负载,给出转速调节器限幅后的仿真波形(包括转速、电流、转速调节器输出、转速调节器积分部分输出),并对波形变化加以分析。
(一)实验参数某晶闸管供电的双闭环直流调速系统,整流装置采用三相桥式电路,基本数据如下: • 直流电动机:220V ,136A ,1460r/min ,C e=0.132Vmin/r ,允许过载倍数λ=1.5; • 晶闸管装置放大系数:K s=40; • 电枢回路总电阻:R =0.5Ω ; • 时间常数:T i=0.03s , T m=0.18s ;• 电流反馈系数:β=0.05V/A (≈10V/1.5I N )。
Matlab中的模拟与仿真技术详解

Matlab中的模拟与仿真技术详解引言Matlab是一种被广泛应用于科学研究和工程领域的高级计算环境和编程语言。
它提供了丰富的函数库和工具箱,使得模拟和仿真技术得以在各种科学和工程应用中发挥出色的作用。
本文将详细介绍Matlab中的模拟与仿真技术,并深入探讨其在不同领域的应用。
一、Matlab中的模拟技术1.1 数学模型的建立在Matlab中进行模拟,首先需要建立相应的数学模型,以描述系统的行为。
数学模型可以是一组方程、差分方程、微分方程等,用于描述系统的输入、输出和中间变量之间的关系。
Matlab提供了强大的数学工具,如符号计算工具箱,可以帮助用户更方便地建立和求解各种数学模型。
1.2 信号与系统模拟信号与系统模拟是Matlab中常见的一种模拟技术。
通过模拟信号的输入、处理和输出过程,可以对系统进行分析和验证。
在Matlab中,可以使用信号处理工具箱中的函数来生成、操作和分析各种类型的信号。
例如,可以生成正弦波、方波、脉冲信号等,并对它们进行滤波、频谱分析、时频分析等操作。
1.3 电路模拟电路模拟是Matlab中另一个常用的模拟技术。
通过建立电路模型,可以对电路的行为进行仿真和分析。
Matlab提供了电路仿真工具箱,用户可以通过搭建电路拓扑结构和设置元器件参数,实现对电路的模拟和分析。
这种电路模拟技术在电子电路设计、性能评估和故障诊断等领域有广泛的应用。
1.4 机械系统模拟除了信号与系统和电路模拟外,Matlab还可以进行机械系统的模拟。
通过建立机械系统的动力学模型,可以预测物体的运动规律、受力情况等。
Matlab提供了机械系统建模和仿真工具箱,用户可以建立刚体系统、弹簧阻尼系统等,并进行仿真和动态分析。
这种机械系统模拟技术在机械工程、工业设计等领域具有重要的应用价值。
二、Matlab中的仿真技术2.1 数值仿真数值仿真是Matlab中最常见的仿真技术之一。
它通过数值计算方法对系统进行仿真,并得到系统的数值解。
如何在Matlab中进行模拟和仿真

如何在Matlab中进行模拟和仿真引言:模拟和仿真是数字化时代不可替代的工具,在众多领域具有广泛的应用。
Matlab作为一种强大的数学计算软件,提供了丰富的工具和函数,可以帮助我们进行各种模拟和仿真分析。
本文将介绍如何在Matlab中进行模拟和仿真,以及一些常用的技巧和注意事项。
一、Matlab中的模拟和仿真工具1. Matlab的基本特性Matlab具有高效的计算能力和友好的用户界面,支持多种数学运算、绘图和数据处理功能。
它提供了丰富的工具箱,可以满足不同领域的模拟和仿真需求。
2. Matlab SimulinkMatlab Simulink是Matlab中的一款强大的系统仿真工具,可用于建立各种复杂的动态系统模型。
通过使用Simulink中的模块和线路连接,可以直观地建立并仿真各种系统,如电路、机械系统、控制系统等。
3. Matlab中的其他工具箱除了Simulink,Matlab还提供了许多其他工具箱,如Signal Processing Toolbox、Control System Toolbox、Communication Toolbox等,可以用于处理和分析特定领域的信号、控制和通信问题。
这些工具箱提供了丰富的函数和算法,大大简化了模拟和仿真的过程。
二、Matlab模拟和仿真的基本步骤1. 建立模型在进行模拟和仿真之前,首先需要明确模型的目标和要求。
然后,根据模型的特点和公式,使用Matlab提供的函数和工具箱,建立相应的数学模型。
可以根据需要将模型分为多个子系统,以便更好地组织和管理模型。
2. 参数设置模型建立完成后,需要设置各个参数的数值。
这些参数可能包括模型的物理特性、控制参数等。
根据具体情况,可以通过手工输入、数据拟合或对已有数据的分析来确定参数的取值。
3. 运行仿真参数设置完成后,即可运行仿真。
Matlab提供了多种仿真方法,如连续仿真、离散仿真、Monte Carlo仿真等。
球杆系统控制器设计及matlab仿真

球杆系统控制器设计及matlab仿真本文旨在讨论《球杆系统控制器设计及matlab仿真》的主要内容和目标。
图论主要是介绍球杆系统控制器的设计原理和matlab仿真的应用,以及探索如何在该系统中实现强大的控制功能。
通过理论分析和数值模拟,我们将展示该系统的稳定性和性能优势。
这篇文档将提供给工程师和研究人员一个深入探讨球杆系统控制器设计与matlab仿真的指南。
通过这些工作,我们的目标是进一步推动该领域的发展,并提供实用、可靠的解决方案。
目标:球杆系统控制器的设计原理Matlab仿真在球杆系统控制中的应用探索如何实现强大的控制功能展示球杆系统的稳定性和性能优势提供工程师和研究人员指南引言本文旨在介绍球杆系统控制器设计及Matlab仿真的研究背景和目的。
球杆系统是指用于击球的高尔夫球杆,而控制器是指控制球杆运动和力量输出的设备。
设计合适的控制器可以帮助高尔夫球手提高球杆的稳定性和精准度。
高尔夫球运动具有一定的技术要求,其中球杆的使用对于取得高分尤为重要。
然而,球杆击球时的运动状态及力量输出是一个相对复杂的控制过程,需要综合考虑多个因素,如包括杆身材料、空气阻力、击球力量等。
为了改善球杆的控制性能,减少误差并提高击球精度,研究人员开始关注球杆系统的控制器设计及Matlab仿真。
Matlab是一种强大的数学建模和仿真工具,可以帮助工程师进行系统分析和设计。
通过Matlab仿真,可以模拟球杆系统的运动状态及力量输出,根据不同的参数和控制策略进行优化。
因此,利用Matlab进行球杆系统控制器设计及仿真,可以辅助研究人员深入了解球杆系统的控制原理,并提供有效的设计方案。
本文的目的是为了探讨球杆系统控制器设计及Matlab仿真的可行性和优势。
通过系统地分析和仿真,我们希望能够指导高尔夫球杆控制器的改进和优化,提高球手的击球技术和成绩。
同时,本文也为后续相关研究提供了理论基础和方法参考。
综上所述,本文将通过研究和分析球杆系统的控制器设计及Matlab仿真,为高尔夫球杆控制技术的发展做出贡献,并为相关研究提供参考和启示。
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大作业: 直流双闭环调速MATLAB仿真运动控制技术课程名称:名:姓电气学院院:学自动化业:专号:学孟濬指导教师:2012年6月2日------------------------------------- -------------学浙大江李超一、Matlab仿真截图及模块功能描述Matlab仿真截图如下,使用Matlab自带的直流电机模型:模块功能描述:⑴电机模块(Discrete DC_Machine):模拟直流电机⑵负载转矩给定(Load Torque):为直流电机添加负载转矩⑶Demux:将向量信号分离出输出信号⑷转速给定(Speed Reference):给定转速⑸转速PI调节(Speed Controller):转速PI调节器,对输入给定信号与实际信号的差值进行比例和积分运算,得到的输出值作为电流给定信号。
改变比例和积分运算系数可以得到不同的PI控制效果。
⑹电流采样环节(1/z):对电流进行采样,并保持一个采样周期⑺电流滞环调节(Current Controller):规定一个滞环宽度,将电流采样值与给定值进行对比,若:采样值>给定值+0.5*滞环宽度,则输出0;若:采样值<给定值—0.5*滞环宽度,则输出1;若:给定值—0.5*滞环宽度<采样值<给定值+0.5*滞环宽度,则输出不变输出值作为移相电压输入晶闸管斩波器控制晶闸管触发角:根据输入电压改变晶闸管触发角,从而改变电机端电压。
GTO⑻晶闸管斩波.⑼续流二极管D1:在晶闸管关断时为电机续流。
⑽电压传感器Vd:测量电机端电压⑾示波器scope:观察电压、电流、转速波形系统功能概括如下:直流电源通过带GTO的斩波器对直流电机进行供电,输出量电枢电流ia和转速wm通过电流环和转速环对GTO的通断进行控制,从而达到对整个电机较为精确的控制。
下面对各个部分的功能加以详细说明:(1)直流电机双击电动机模块,察看其参数:为了了解电机的内部结构,右键、点击Look Under Mask,如下图所示:(2)负载该模型采用了两种类型的负载可供选择,即恒转矩负载与阶跃转矩负载,(TorqueStep)(3)速度控制环速度控制主要是通过速度控制器实现的。
速度控制器的输出为Iref,是下一级的电流控制器的参考输入。
wm和wref是速度控制器的两个输入,其中wm表示电机转速;wref是参考转速输入,通过一个选择开关将两个速度参考输入接入:Ref .Speed和Speed Step。
双击Speed Step,得到其详细情况:用示波器观察如下所示:在速度控制器(Speed Control)上右键、点击Look Under Mask后,得到具体结构如下所示:由此可见,速度控制器实际上是一个比例积分环节PI:Iref=(wref-wm)*(Kp+)相应的,双击速度控制器,得Kp=1.6,Ki=16,限流值30A,即:Iref=(wref-wm)*(1.6+)(4)电流控制环Iref和Ia是电流控制器的两个输入,只是Ia先经过了滤波器Filter。
双击Filter 以了解其详情:电流控制器的输出信号接入GTO的门极以实现其开关。
在电流控制器上右键>Look Under Mask后,具体结构如下所示:这是个滞环比较结构。
当Iref大于Ia时,输出为1,当Iref小于Ia时,输出为0。
(5)开关管GTOGTO的门极驱动信号为电流控制器的输出,当输出为1时,GTO开通,当输出为0时,关断GTO,电枢回路通过电感Ls和而二极管D1续流。
其参数如图所示:(6)示波器Scope是示波器,双击之,得其图像。
这个主要是用来观察在给定信号后电动机各个量的变化情况。
二、仿真结果及分析当转速改变、转矩改变下电机运行性能会发生很大的改变,下面分别予以仿真分析。
(1)首先看当转矩选择恒转距5Nm、转速参考量选择常量120rad/s时和转矩转速均为阶跃信号的结果。
上图是电机的起动过程:速度控制器的参考端突加给定120rad/s,电机开始启动。
初始转速为0,速度控制器的输出饱和30A。
当电流从0开始增长时,电流控制器的输出为1,GTO导通,电流很快达到饱和值30A左右,GTO关断。
随着电机转速逐渐上升,反电动势将增大,电枢电流减少,当下降到30A以下时,GTO 重新开通,电流上升;如此电流在30A附近不断变化。
最后,电流基本稳定在30A左右,但是此时转速尚未上升到给定值。
一旦转速超过120rad/s时,速度控制器将退出饱和,GTO关断,电枢电流将会慢慢下降,随之电机的输出转矩下降;电机转矩小于负载转矩时,点击开始减速,逐渐回到速度给定值,此时电枢电流也达到稳定。
最终,电流和转速都逐渐趋于稳定值。
.进一步放大得到更精确的图像与预测结果基本一致。
.(2)突加转矩的情况结果如下图所示:放大后如下图所示:可以看出,在1.2s突加转矩之前的图像与上一种情况完全一样。
在突加转矩之后,由于阻力矩的变大,转速不能突变,但是仍然出现了波动而变小。
同时为了提供相应的转矩,电流明显增大。
这是因为随着转速的下降,电机的反电动势将减小,由此电枢电流立即增大,同时电机转速上升,当超过一定值时,GTO关断,电流逐渐下降;最终达到新的稳定值,而电机转速恢复原来的值。
(3)突加转矩、转速的情况结果如下图所示:在前面的分析基础上我们对这种情况进行剖析。
在0.4s之前,是电机的启动过程,与似一种情况的完全一致。
此为第一阶段。
在0.4s改变转速参考值,转速控制器将重新达到饱和,未达到要求转速,相当于点击启动过程尚未完成。
电枢电流将继续很快达到饱和值,维持一段时间后,随着转速上升到一定值而下降,转速最终稳定在160rad/s附近。
电流也将达到稳定值,因为负载转矩没有改变,此值与第一阶段的稳态电流值一致,此为第二阶段。
在1.2s将负载转矩改变,由于相当是突加负载,由于电机转速的下降,感应电势将下降,导致电枢电流的上升,输出转矩也将随之上升,以补偿负载转矩的增量,如此,最终转速基本维持稳定。
由于负载转矩的上升,电枢电流将维持在一个新的更高的值附近,此为第三阶段,如上图所示。
下面研究PI参数对电机性能的影响。
如上所述,转速PI调节器为一比例积分运算单位,关系式如下:Iref=(wref-wm)*(Kp+)有三个参数:比例系数Kp、积分系数Ki和电流限幅值Imax。
下面分别对其影响进行分析,这里将参考转速和负载转矩做为常数:(1)Kp对电机性能的影响由PI调节器的传递函数可知,当Kp增大时,转速的变化将进一步被放大,系统在状态之间变化更快。
同理,当Kp减少时,系统经历的暂态时间会更长,即在状态之间的变化会很慢。
下面分别为Kp=0.16 Kp=1.6和Kp=32时,系统转速和电枢电流的变化曲线,可见结论基本正确。
Kp=0.16Kp=1.6:Kp=32可见,转速、电流无明显超调,电流变化速度快,系统动态响应速度快。
将此Kp=32的波形与Kp=0.16的波形对比可知,增大了转速PI调节器的比例系数,电流变化速度明显加快。
原系统电流变化时间在0.1s左右,而此系统电流变化几乎可以认为在瞬间完成。
系统的动态响应变好。
另外,电机转速变化速度主要受到电流限幅值的约束,因此变化不大。
但是,若比例系数过大,当转速稍稍超过给定转速,输入误差为很小的负数时,经过比例系数的放大后也会起主导作用,使给定电流值急剧下降到稳态值以下,从而出现电流尖峰。
因此,在整定比例系数时,应适当,不可过大或过小。
(2)Ki对电机性能的影响Ki为积分周期的倒数,将积分参数Ki改小,则转速的超调量增大,但转速与电流波形振荡减弱,电流波形会平稳很多。
下面分别进行比较,系统的转速和电枢电流变化情况.Ki=16Ki=1.6Ki=0.16对比Ki=16的波形与Ki=1.6波形可知,前者电流、转速由明显的超调,电流变化速度基本不变,两个系统动态响应速度相同。
由此得出结论:增大积分系数后,积分作用变强,系统超调量增加,但动态响应速度变化不大。
因此,积分系数不能过大,当然,也不能过小。
基本符合结论,但是当Kp太大的话会使Ki影响不明显,因此为了方便观察,改Kp=0.4,Ki=16:Ki=1.6Ki=0.16这次模拟效果比较理想,证明了分析的结论。
(3)幅值电流的影响转速控制器的幅值电流参数决定了当PI调节器饱和输出时的输出值,仅对电枢电流饱和值。
不难预测,当将电流限幅值Imax改变为某一值后的波形。
下图是原图:下图为Imax=60A时的电流、转速变化曲线:Imax=120A时:改变转速PI调节器限幅值后,电机允许电流最大值改变,电机转速变化更加迅速,动态性能更好。
但是,一般来说电机允许电流最大值是不能改变的,为使电机动态性能更好,可以尽量将限幅值取得大,但必须小于允许电流最大值。
既然PI调节器能够大大改善电机调速性能,那么如果把电流调节器改用PI 调节器效果如何呢,下面做一仿真。
改正后的电流调节器有三个参数:比例系数Kp,积分系数Ki和阀值电流h。
这可以通过右键>Edit Mask,在Parameters下添加,如下图所示:添加完成后,该模块就产生了三个参数了,可以对其进行修改:下面看看电流调节器改为PI型后,当转速、转矩参考值均为常值时和均置为阶跃型时,画出系统的输出电流和转速变化曲线以作比较:常值:阶跃:由实验结果可见,转速调节效果与原系统没有太大区别,因为电流调节器采用了PI调节器,电流与原来相比出现了一些波动,启动电流相比较小,具体过程不再详述。
五.实验总结通过matlab的仿真,我们全组人员对双闭环控制系统的组成部分与各个模块的功能有了比较清晰的认识,而对仿真结果的分析也使得我们加深了对双闭环控制系统下电机性能的理解与认识,特别是对转速改变、转矩改变时过渡过程的分析,促使我们更加深入的去思考,去理解,巩固了理论知识。
转速PI调节器参数对系统性能的影响则可以通过仿真结果波形直观的表现出来,使我们印象更加深刻。
另外,我们对simulink有了一个更深的认识,对应用matlab对双闭环控制系统进行分析有了一个更深入的了解。
仿真过程中涌现了很多问题是通过在网上查找资料学习中解决的,还有一些同学的热心帮助,但是还有不少疑问与问题留着。
在以后的学习过程中,我们必须更加深入地学习如何使用matlab分析控制系统。
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