直流电机调速系统仿真研究
直流电机调速matlab仿真报告
直流电机调速matlab仿真报告以直流电机调速Matlab仿真报告为标题引言：直流电机是一种常见的电动机，广泛应用于工业、交通、家电等领域。
在实际应用中，电机的调速控制是一项关键技术，可以使电机在不同工况下实现恒定转速或变速运行。
本文将利用Matlab软件进行直流电机调速的仿真实验，旨在通过仿真结果分析不同调速控制策略的优劣，并提供一种基于Matlab的直流电机调速方法。
一、直流电机调速原理直流电机的调速原理基于电压与转速之间的关系。
电机的转速与输入电压成正比，即在给定电压下，电机转速可以通过调整电压大小来实现调速。
常用的直流电机调速方法有电压调速、电流调速和PWM调速等。
二、Matlab仿真实验设置本次仿真实验将以直流电机调速为目标，基于Matlab软件进行实验设置。
首先，需要建立电机的数学模型，包括电机的转速、电流和电压等参数。
其次，选择合适的调速控制策略，如PID控制、模糊控制或神经网络控制等。
最后，通过调节电压输入，观察电机的转速响应和稳定性。
三、PID控制调速实验1. 实验目的本实验旨在通过PID控制器对直流电机进行调速控制，并分析不同PID参数对控制效果的影响。
2. 实验步骤(1) 建立直流电机的数学模型；(2) 设计PID控制器，包括比例系数Kp、积分系数Ki和微分系数Kd；(3) 利用Matlab软件进行仿真，设定电机的目标转速和初始转速；(4) 通过调节PID参数，观察电机的转速响应和稳定性。
3. 实验结果与分析根据实验设置，我们分别对比了不同PID参数值下的电机转速响应曲线。
结果显示，在合适的PID参数设置下，电机能够实现快速响应和稳定控制。
但是，过大或过小的PID参数值都会导致转速超调或调速不稳定的问题。
四、模糊控制调速实验1. 实验目的本实验旨在通过模糊控制器对直流电机进行调速控制，并分析不同模糊规则和输入输出的影响。
2. 实验步骤(1) 建立直流电机的数学模型；(2) 设计模糊控制器，包括模糊规则、输入变量和输出变量；(3) 利用Matlab软件进行仿真，设定电机的目标转速和初始转速；(4) 通过调节模糊规则和输入输出变量，观察电机的转速响应和稳定性。
直流电机调速系统的MATLAB仿真研究
控制效果不佳的问题。采用模拟仿真实验的方法，优化 PI 调节器参数，提升系统动态性能。通过
在 MATLAB 中 建 立 系 统 仿 真 模 型 ，模 拟 不 同 工 况 进 行 仿 真 实 验 ，对 工 程 法 确 定 的 PI 参 数 进 行 优
化。从仿真结果中可以看出，优化后的调速系统超调量和调节时间均变小，调速性能更优。
双闭环直流调速系统中设置了两个调节器 ASR （转速调节器）和 ACR（电流调节器），分别用来调节 转 速 和 电 流 ，同 时 分 别 引 入 转 速 和 电 流 负 反 馈 ，转 速 和 电 流 调 节 器 之 间 实 行 嵌 套 联 接 ，即 用 转 速 调 节
收稿日期：2017-08-14 稿件编号：201708077
关键词：直流电动机；电流环；转速环；MATLAB
中图分类号：TN06
文献标识码：A
文章编号：1674-6236（2018）11-0150-04
Study on DC motor speed control system simulation on the MATLAB
LEI Jin⁃li （Institute of Electrical and Electronic Engineering，Baoji University of Arts and Sciences，Baoji 721016，
China）
Abstract: For PI double closed-loop DC speed control system using engineering method to determine the parameters of regulator, there is the problem of poor quality system requirements for high dynamic performance control. Using the method of simulation and optimization of PI regulator parameters, improve the dynamic performance of the system. We can optimize the parameters which ascertained by the engineering method, by setting up the simulation model of system in the MATLAB, and simulate the different working conditions to conduct the simulation experiments. From the comparison of simulation curves, we can see that the optimized Speed Control Systems’ overshoot and adjust time are all diminishing and the speed control performance becomes better. Key words: DC motor；current loop；speed loop；MATLAB
直流电动机开环调速系统仿真
直流电动机开环调速系统仿真随着电动机在工业、交通等领域的广泛应用，开发一种高效可靠的电动机控制系统对于提高整个工业的精度和效率至关重要。
其中，直流电动机开环调速系统是电动机控制系统中的一种基础环节，其使得直流电动机能够以合适的速度运行，完成工作任务。
一、调速系统的基本原理1. 直流电动机的基本结构与原理直流电动机由定子、转子、刷子、通电电源四个基本部分组成，其中，定子上包覆绕组，绕组所带的电流受到直流电源的控制，与转子上的永磁体受到的作用力相互作用，产生电动力和电磁力，从而使转子旋转。
2. 直流电动机的调速根据直流电动机的转矩-速度特性曲线可知，直流电动机的转速与电极数、电流和电磁力等因素密切相关。
因此，通过控制直流电动机的电流大小，可以达到调节直流电动机转速的目的。
直流电动机开环调速系统主要由电动机本体、电流传感器、减速器以及驱动器等基本组成部分组成。
其中，电流传感器用于检测电动机电流的大小，而驱动器则输出一定的电压或电流，控制直流电动机的运行。
二、仿真实现1. 基本仿真模型基于MATLAB/Simulink软件建立的直流电动机开环调速系统仿真模型主要由瞬时电压、转速检测、控制逻辑、直流电机、直流电阻负载以及电流检测等组成，实时进行电磁转矩的计算，最终得到直流电机的运动状态，从而实现调速功能。
2. 仿真分析通过此仿真模型，我们可以得到直流电动机的运行状态，理解不同负载下的转矩-转速特性曲线以及电流在不同转速下的变化，从而通过调节电流、电压等参数，以达到理想的调速效果。
三、结论直流电动机的开环调速系统是一个重要的电动机控制系统组成部分，其能够有效地提高电动机的自动控制能力，大大提升了直流电动机的工作效率和精度。
本文通过介绍直流电动机调速系统的基本原理和仿真实现，为电动机控制系统研究和开发提供了参考和借鉴，对推动整个行业智能化和自动化发展具有重要意义。
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真直流电机双闭环调速系统是一种常见的控制系统，常用于工业生产中对电机速度的精确控制。
本文将基于MATLAB软件进行直流电机双闭环调速系统的设计与仿真，包括系统设计、参数设置、控制策略选择、系统仿真以及性能分析等方面。
文章将以1200字以上的篇幅进行详细阐述。
一、系统设计直流电机双闭环调速系统由速度环和电流环构成。
速度环控制系统的输入为速度设定值和电机实际速度，输出为电机期望电压；电流环控制系统的输入为速度环输出的电压和电机实际电流，输出为电机实际电压。
通过控制电机的期望电压和实际电压，达到对电机速度的调控。
二、参数设置在进行系统仿真之前，需要确定系统中各个参数的值。
包括电机的额定转矩、额定电压、电感、电阻等参数，以及控制环节的比例增益、积分增益、微分增益等参数。
这些参数的选择会影响系统的稳定性和动态性能，需要根据实际情况进行调整。
三、控制策略选择常见的控制策略包括PID控制、PI控制、PD控制等。
在直流电机双闭环调速系统中，可以选择PID控制策略。
PID控制器由比例环节、积分环节和微分环节组成，可以提高系统的稳定性和响应速度。
四、系统仿真在MATLAB中进行直流电机双闭环调速系统的仿真，可以使用Simulink模块进行搭建。
根据系统设计和参数设置，搭建速度环和电流环的控制器，连接电机实际速度和电机实际电流的反馈信号，输入速度设定值和电机期望电流，输出电机期望电压。
通过仿真可以得到系统的动态响应曲线，评估系统的性能。
五、性能分析在仿真结果中，可以分析系统的静态误差、超调量、调整时间等指标，评估系统的控制性能。
通过参数调整和控制策略更改等方式，可以优化系统的控制性能，使系统达到更好的调速效果。
总结：本文基于MATLAB软件对直流电机双闭环调速系统进行了设计与仿真。
通过系统设计、参数设置、控制策略选择、系统仿真以及性能分析等步骤，可以得到直流电机双闭环调速系统的动态响应曲线，并通过参数调整和控制策略更改等方式，优化系统的控制性能。
matlab直流电动机调速系统仿真实训心得
一、概述在现代工业生产中，直流电动机广泛应用于各种设备和机械中，其调速控制系统的稳定性和性能直接影响到整个生产线的效率和质量。
为了提高学生的实践操作能力和掌握直流电动机调速系统的原理和方法，我校开设了相关的仿真实训课程。
在本次实训中，我主要使用Matlab 软件，进行了直流电动机调速系统的仿真实验，获得了丰富的经验和收获，现将心得体会整理如下。
二、理论基础1. 直流电动机调速原理直流电动机调速系统是通过调节电动机的电流或电压来实现转速的调节。
常用的调速方法包括电阻调速、调速励磁和PWM调速等。
2. Matlab在仿真中的应用Matlab是一种功能强大的科学计算软件，广泛用于工程技术领域。
其仿真环境和信号处理工具箱可以方便地进行电机控制系统的建模和仿真。
三、实训内容与步骤1. 系统建模我根据直流电动机的特性和调速原理，进行了系统的建模工作。
通过Matlab的Simulink工具，搭建了直流电动机的数学模型，包括电动机的等效电路、控制系统和负载模型等。
2. 参数设置与仿真在建立完毕电机系统模型后，我对电机的各项参数进行了设置，包括额定转速、额定电流、负载惯量等。
利用Matlab进行了系统的仿真实验，观察了不同调速方法对电机性能的影响。
3. 实验结果分析通过对仿真实验数据的分析，我发现了不同调速方法的优缺点，比较了电机在不同负载和控制参数下的性能表现，提出了一些改进和优化控制策略的建议。
四、心得体会与经验总结1. 对仿真实验的认识通过本次实训，我深刻体会到仿真实验的重要性。
在实际工程中，通过仿真可以事先评估系统设计的合理性，降低试错成本，提高工程质量。
2. 对Matlab的认识与应用Matlab作为工程领域的标准软件之一，其强大的建模和仿真能力为工程师提供了便利。
在实训中，我更加熟练地掌握了Matlab的使用技巧，对其在电机控制系统仿真中的应用有了更深刻的理解。
3. 对直流电动机调速系统的认识通过本次实训，我对直流电动机调速系统的原理和方法有了更加深入的了解，认识到了控制系统设计和参数调节对电机性能的影响，为今后的工程实践打下了坚实的基础。
双闭环直流调速系统的设计与仿真实验报告
双闭环直流调速系统的设计与仿真实验报告一、系统结构设计双闭环直流调速系统由两个闭环控制组成，分别是速度子环和电流子环。
速度子环负责监测电机的转速，并根据设定值与实际转速的误差，输出电流指令给电流子环。
电流子环负责监测电机的电流，并根据电流指令与实际电流的误差，输出电压指令给电机驱动器，实现对电机转速的精确控制。
二、参数选择在进行双闭环直流调速系统的设计之前，需选择合适的控制参数。
根据实际的电机参数和转速要求，确定速度环和电流环的比例增益和积分时间常数等参数。
同时，还需根据电机的动态特性和负载特性，选取合适的速度和电流传感器。
三、控制策略速度子环采用PID控制器，通过计算速度误差、积分误差和微分误差，生成电流指令，并传递给电流子环。
电流子环也采用PID控制器，通过计算电流误差、积分误差和微分误差，生成电压指令，并输出给电机驱动器。
四、仿真实验为了验证双闭环直流调速系统的性能，进行了仿真实验。
首先，通过Matlab/Simulink建立双闭环直流调速系统的模型，并设置不同转速和负载条件，对系统进行仿真。
然后，通过调整控制参数，观察系统响应速度、稳定性和抗干扰性等指标的变化。
五、仿真结果分析根据仿真实验的结果可以看出，双闭环直流调速系统能够实现对电机转速的精确控制。
当系统负载发生变化时，速度子环能够快速调整电流指令，使电机转速保持稳定。
同时，电流子环能够根据速度子环的电流指令，快速调整电压指令，以满足实际转速的要求。
此外，通过调整控制参数，可以改善系统的响应速度和稳定性。
六、总结双闭环直流调速系统是一种高精度的电机调速方案，通过双重反馈控制实现对电机转速的精确控制。
本文介绍了该系统的设计与仿真实验，包括系统结构设计、参数选择、控制策略及仿真结果等。
仿真实验结果表明，双闭环直流调速系统具有良好的控制性能，能够满足实际转速的要求。
带转速负反馈的有静差直流调速系统仿真
硬件优化
采用更高性能的硬件设备，如更快的 处理器、更大的存储空间等，可以提
高仿真计算速度和精度。
05 结论与展望
结论
本文对带转速负反馈的有静差直流调速系统进行了仿真研究，通过改变系 统的参数和结构，得到了较好的调速效果。
仿真结果表明，该系统具有较好的动态特性和稳态特性，能够有效地减小 系统的静差和提高调速精度。
05
04
直流电机
直流电机是系统的被控对象，其转速 受输入电压或电流的影响。
02 转速负反馈原理
负反馈概念
负反馈是一种控制系统的机制，通过 将系统的输出信号反馈到输入端，对 系统的输入信号产生影响，从而调节 系统的输出。
在负反馈中，输出信号与期望值之间 的误差被用来调整系统的输入，使得 系统的输出逐渐接近期望值。
此外，该系统还具有结构简单、易于实现等优点，可以广泛应用于实际生 产中。
展望
01
虽然本文对带转速负反馈的有 静差直流调速系统进行了仿真 研究，但仍然存在一些需要进 一步研究和改进的地方。
02
未来可以进一步研究系统的参 数优化和自适应控制算法，以 提高系统的调速性能和鲁棒性 。
03
此外，还可以将该系统应用于 其他领域，如电机控制、机器 人等，以拓展其应用范围和价 值。
比较，产生误差信号。
误差信号被用于调节系统的输 入，例如调节直流电机的输入 电压或电流，以减小转速的误
差。
03 直流调速系统仿真模型
建立仿真模型
确定系统元件参数
根据实际系统的元件参数，如电 枢电阻、电枢电感、励磁电感等， 在仿真模型中设定相应的参数值。
建立数学模型
根据直流电机的工作原理和调速 系统的控制策略，建立系统的数 学模型，包括电机的电压、电流 和转速方程等。
直流调速控制系统的分析及仿真
当电流负反馈环节起主导作用时的自动调节过程如图7-1-8所示。
7.1.4系统的性能分析
代入图7-1-5中，由图可见，它是一个二阶系统，已知 二阶系统总是稳定的。但若考虑到晶闸管有延迟，晶 闸管整流装置的传递函数便为
相反。
5.电流截止负反馈环节
当 时，（亦即 ），则二极管VD截止，电流截止负反馈不起作用。当 时，（亦即 ），则二极管VD导通， [此处略去二极管的死区电压]，电流截止负反馈环节起作用，它将使整流输出电压 下降，使整流电流下降到允许最大电流。 的数值称为截止电流，以 表示。调节电位器RP3即可整定 ，亦即整定 的数值。一般取 〔 为额定电流〕。 由于电流截止负反馈环节在正常工作状况下不起作用，所以系统框图上可以省去。
在图7-1-1中，主电路中串联了一个阻值很小的取样电阻
(零点几欧)。电阻
上的电压
与
成正比。比 较阈值电压
是由一个辅助电源经电位器RP3提供的。电 流反馈信号(
图7-1-7调速系统的“挖土机”机械特性
当电流负反馈环节起主导作用时的自动调节过程如图7-1-8所示。 机械特性很陡下垂还意味着，堵转时(或起动时)电流不是很大。 这是因为在堵转时，虽然转速n=0，反电动势E＝0，但由于电流 截止负反馈的作用，使
大大下降，从而
不致过大。此时 电流称为堵转电流
⑥ 晶闸管整流电路的调节特性为输出的 平均电压
与触发电路的控制电压
之间的关系，即
图7-1-4为晶闸管整流装置的调节特性。
由图可见，它既有死区，又会饱和。 （当全导通以后，
再增加， 也不会再 上升了），且低压段还有弯曲段。面对 这非线性特性，常用的办法是讲它“看 作”一条直线，即处理成
为
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２ 无刷直 流 电动机 数学模 型
要 十 分 精 确 地 分 析 无 刷 直 流 电动 机 的 运 行 特 性 ， 很 困 是 难 的 。它 涉 及 非 线 性 理 论 及 数 值 解 法 等诸 多 问 题 ， 一 般 工 在 程 应 用 上 尚无 此 必 要 ， 在 本 文 中作 如 下 假 定 ： 故
第２ 卷 第５ ８ 期
文章编号 ：０ ６ ９４ （ ０ １ ０ — ２ ５ ０ １０ — ３ｇ ２ １ ）５ ０ ０ — ４
计
算
机
仿
真
２１年５ ０１ 月
直 流 电 机 调 速 系 统 仿 真 研 究
李 育 贤
（ 安 邮 电学 院 自动 化 学 院 ， 西 西 安 ７０ ２ ） 西 陕 １ １ １ 摘 要 ： 究 无 刷 直 流 电机 神 经 网络 的 ＰＤ控 制 。 针 对 传 统 的 双 闭 环 ＰＤ控 制 器 对控 制参 数 难 以适 应 ， 干 扰 能 力 差 ， 无 刷 研 Ｉ Ｉ 抗 对 直 流 电机 进 行 控 制 时速 度 较 慢 、 定 性 较 差 的缺 点 ， 解 决 上 述 问 题 ， 出 了 一 种 改 进 的 Ｂ 稳 为 提 Ｐ网 络 ＰＤ控 制 的直 流 电 机 调 速 Ｉ
制规律 ， 时数字 ＰＤ调节器的输 出和输入之间的关系是 ： 此 Ｉ
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Ｊｎｏ２。 ．Ｏ．７Ｌｒ ｓｔ８ＺＢｌ ｉｔ
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其 中 为每相绕组 的有效导体数 ， Ｌ为绕组 中导体有效
长度 ， 即磁钢 长度 ， ｒ为电动 机 中气 隙的半径 ， 为绕 组相 电 ， 流。在转矩作用 下电机旋转 ， 转子磁场切 割定 子绕组 ， 在各
ｄｆ ｃ ｌ ｔ ｄ ｐ ｈ ｏ ｔｏ ａ ａ ｔｒ ，ｉ ｎ ｉ ｉ ｔｒｅｅ ｃ ｂ ｌ ｙ ｉ ｐ ｏ ，ｉ ｐ ｅ ｓｓｏ ｎ ｔ ｓａ ｉ ｔ ｉ ｐ ｏ ｉ ｕｔ ｏ ａ ａ ｔｔｅ ｃ ｎ ｒｌｐ ｒ ｍｅ ｅｓ ｔ ａ ｔ— ｎ ｅ ｆｒ ｎ ｅ ａ ｉ ｔ ｓ ｏ ｒ ｔ ｓ ｅ ｄ ｉ ｌｗ ａ ｄ ｉ ｔｂ ｌ ｙ ｓ ｏ ｒ ｉ ｓ ｉ ｓ ｓ ｉ
服 常 规 ＰＤ控 制 存 在 的不 足 ， 真 研 究 表 明 在 提 高 调 速 系 统 Ｉ 仿 的稳 定性 、 响应 速 度 、 数 适 应 性 和 鲁 棒 性 的 同 时 ， 根 据 对 参 够 象输 出 的 变 化 实 时 调 整 参 数 ， 善 了模 糊 控 制 存 在 的 稳 态 精 改
系 统 。 首 先确 定 改 进 的 Ｂ Ｐ网络 的结 构 ， 算 Ｂ 计 Ｐ网络 各 层 输 入 和 输 出 ， 选 择 增 量 式 数 字 ＰＤ 控 制 算 法 ， 算 控 制 器 的 输 再 Ｉ 计 出 ， ＰＤ控 制 参数 进 行 自适 应 修 改 从 而 对 直 流 电机 进 行 调 速 。仿 真 结 果 表 明 ， 提 高 调 速 系 统 的 稳 定 性 、 应 速 度 、 数 对 Ｉ 在 响 参 适 应 性 和 鲁棒 性 ， 时根 据 对 象 输 出 的变 化 实 时 调 整 参 数 ， 善 了 系 统 控 制 存在 的稳 态 精 度 不 高 的问 题 。 同 改 关键词 ： 神经 网 络 ； 比例 积 分 微 分 控 制 ； 速 系 统 调 中 图 分 类 号 ： Ｐ ８ Ｔ Ｉ３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
度不高的问题 。
提 出了精度更 高 、 速度 更快 、 效率 更高 等要求 。所 以电机调
速 系统 至关 重要 。 电机 调 速 系 统最 常 用 的 方 法 是 双 闭 环 ＰＤ Ｉ
控 制 器 ， 缺 点 在 于 参 数 不 能 随着 被 控 对 象 的变 化 而 作 相 应 其
的调Байду номын сангаас整 ， 于 电机 在 运 行 过 程 绕 组 的 自感 、 感 、 尼 系 数 、 由 互 阻
Ｓｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｍ ｌ ｔｏ ｆ ＤＣ ｏ ｏ ｅ ｄ Ｃｏ ｒ ｌＳ ｓ ｅ Ｍ ｔ ｒ Ｓｐ ｅ ｎｔ ｏ ｙ ｔ ｍ
Ｌ ＩＹｕ－ ｉｎ ｘａ
（ ＂ ｎ ｔｕｅｏ ｏ ｔ ａ ｄＴ ｌｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｎｔ ｕｅｏ ｔｍａｉｎ．Ｘｉｎ Ｓ ａ ｘ １ １ １ Ｃ ｉａ Ｘｉ ｎ Ｉｓｉ ｔ ｆＰ ｓｓ ｎ ｅｅｏ ａ ｔ ｎｃ ｔ ｓＩｓｉ ｔ ｆＡｕｏ ｔ ｏ ｔ ｏ ａ ｈ ｎ ｉ ０ ２ ， ｈｎ ） ７
ｅＫｒ （ ）一２ （ Ｔ— ）＋ｅＫ ｅＫ （ Ｔ一２ ） Ｔ
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００ ８７ 。Ｂ ｄ ．２ Ｚ Ｌ
（） ２
在传统的 ＰＤ控制中 ， Ｉ 存在比例 、 积分 、 分这三种控制 微
作用 。
由 于 电动 机 的 电压 平 衡 方 程 式 为 ：
Ｕ —ＡＵ ＝ Ｅ 。＋Ｉ Ｒ （） ３
ｓ ｗ ｈ ｔｔ ｔｂｉｉ ｈｏ ｔ ａ ｈｅ ｓａ ｌｔ ｙ，ｒ ｓ ｎ ｅ ｓ ｅ ｄ，ｐａ ａ ｔｒ ｄａ ａ ｌｔ ｎ ｏ ｓｎ ｓ ｆｔｅ ｓ ｓｅ ａ ｅ ｉ ｅ ｐｏ ｓ ｐ ｅ ｒ ｍｅｅ ｓａ ｐｔｂｉ ｙ ａ ｄ ｒ ｂｕ ｔ ｅ ｓ ｏ ｈ ｙ ｔｍ ｒ ｍｐｒ ｖ ｄ，ａ ｄ ｗｈｌ ｉ ｏｅ ｎ ｉｅ
忽 略 不计 。
机 调 速 系统 ， Ｂ 将 Ｐ神 经 网 络 与 ＰＤ有 机 结 合 ， Ｉ 构成 单 神 经 元
ＰＤ控 制 器 和 基 于 Ｂ 网 络 的参 数 自适 应 Ｐ Ｉ 制 器 ， Ｉ Ｐ Ｄ 控 以克
３ 控制 电路在开关状态下工作 ， ） 功率晶体管压 降 △价为
恒值 。 ４ 各 相 绕 组 对 称 ， 对 应 的 电 路 单 元 完 全 一 致 ， 应 的 ） 其 相 电气 时 间 常数 忽 略 不计 。
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ５ 修 回 日期 ：０ ０ ０ — ７ ２１—５ ０ ２１－６ ０
５ 位 置 传 感 器 等控 制 电路 的 功耗 忽 略不 计 。 ）
・－－－— —
２ ０５ — — － － —
下 面 以 三 相 星 形联 结 绕 组 半 控 电路 为 例 ， 导 无 刷 直 流 推
果一般 比较令人满意， 以这种控制方案应用较广泛 。 所
传 统 的 控 制器 模 型 为 ：
电动机的数学模型 。假定转 子磁钢 所产生 的磁感应强 度在
电动 机 气 中 按 正 弦规 律 分 布 ， ＝Ｂ ｓ ０ Ｂ ｉ 。这 样 一 来 ， 果 ｎ 如
在 定 子 一 相绕 组 中 通 一 持 续 的 直 流 电 流 ， 产 生 的 转 矩 为 所
ｔｅｏ ｔ ｔ ｈ ｎ ｅ ， ｈ ｏ ｔ ｌ ａａ ｅ ｒ ａｅａｊ ｓｄ ｔ ｉ ｐｏ ｅｔｅａ ｃ ｒｃ ｆ ｔ ｄ — ｔ ｅ ｈ ｕｐ ａ ｇ ｓ ｔｅｃｎｒ ｒｍ ｔ ｓ ｒ ｄ ｅ ｒｖ ｈ ｃ ｕａｙ ｏ ｓ ａ ｙ ｓ ｔ． ｕｃ ｏｐ ｅ ｕ ｏｍ ｅ ａ
ｃ ｎｒｌ ｒｏ ｔｕ．Ｐ Ｄ ｏ ｔｏ ａａ ｔｒ ｒ ｄｕ ｔｄ ａ ａ ｔ ｅｙｔ ｈ ｎ ｅｔｅ ＤＣ ｍｏｏ ｐ ｅ ．Ｓｍｕａｉｎ ｒｓｌ ｏ ｔ ｌ ｕｐ ｔ Ｉ ｃ ｎｒｌ ｒｍｅｅｓａｅａ ｊｓｅ ｄ ｐｉ ｌ ｏｃ ａ ｇ ｈ ｔｒｓｅ ｄ ｉ ｌｔ ｅｕｔ ｏｅ ｐ ｖ ｏ ｓ
比例控制 的优点是 ： 误差一旦产生 ， 控制 器立 即就有控 制作用 ， 使被控制量朝 着误差减小 的方 向变化 ， 控制作用 其 的强弱取决于 比例系数 。比例控制 的缺点 是对于系统阶
将式 （ ）和式 （ ）代入式 （ ）有无刷直流电机 的机械特 １ ２ ３
性方程 ：
ｎ ＝
跃响应值为一有限值的被控 对象存在静差 。加大肠可 以减
ｔ ｒ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎ ｒ ｙｓｅ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ． Ｆｉ ｓ ，ｔ ｅ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｏ ｈ ｍｐ ｏ ｅ ｏ ｐ ｅ ｏ ｔｏｌｓ ｔ ｍ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ｒ ｔ ｈ ｔｕ ｔ ｒ ｆ ｔ ｅ ｉ ｒ ｖ ｄ ＢＰ ｅ ｗｏ ｋ ｉ ｅ ｅ ｍ ｉ ｅ ｏ ｃ ｌ ｕ ａ ｅ ｔ ｎ ｔ ｒ ｓ ｄ ｔ ｒ ｎ ｄ ｔ ａ ｃ ｌ ｔ ｈｅ
相 绕 组 上 感 生 出电 动 势 ， 上 述 情 况 下感 生 电动 势 的 平 均值 在 式 （ ）为位 置 式 ， 有 一 种增 量 形 式 如下 ： ７ 还 △ （ ｒ ＝ Ｈ Ｋ ）一Ⅱ Ｋ ） ⅡＫ ） （ｒ （ Ｔ—
＝
（（ ｒ ｅ ｒ ）一ｅ Ｋ （ Ｔ—Ｔ ）＋Ｋｅ Ｋ ）＋ （ ） （Ｔ ８
转 动惯 量 等 都 是 随 着 负 载 情 况 的 变 化 而 变 化 的 ， 此 采 用 因
ＰＤ控 制 器 已不 能 提 供 很 好 的控 制 性 能 。 将 模 糊 控 制 和 ＰＤ Ｉ Ｉ
控 制 集 合 起 来 ， 可 以 提 高 控 制 精 度 ， 能 够 根 据 对 象 输 出 既 又
） ｅ ＋ ）＋ ＝ （ 古 ｄ １ ） ｔ
ｕ Ｋ ）＝ （Ｔ
】（ ６ ）
＝ Ｌ ＩｉＯ Ｂ ｒ ｎ 。假设开通角 ＝０ 时 ， ｓ 。 无刷直流电机的
输 出转 矩 平 均值 ：
同样 ， 数 字 控制 系 统 中 ， 用 比较 普 遍 的 也 是 Ｐ Ｄ控 在 使 Ｉ
ｉｐｕ ｎ ｕｔ ｔｌｙ ｒ ｆＢＰ ｅ ｗｏ ｋ，ｔ ｅ ｈ ｎ ｒ ｍｅ ｔ ｌｄｉｉａ Ｄ ｏ ｔｏ ｌｏ ｉｈ ｉ ｅｅ ｔ ｏ ｃ ｌ ｕａ ｅ ｔ ｎ ｔａ ｄ ｏ ｐｕ ａ ｅ ｓｏ ｎｔ ｒ ｈ ｎ ｔ ｅ ｉ ｃ ｅ ｎ ａ ｇｔ ｌＰＩ ｃ ｎ ｒｌａｇ ｒｔ ｍ ｓ ｓ ｌｃｅｄ ｔ ａ ｃ ｌｔ ｈｅ
Ａ ＢＳ ＴＲ ＡＣＴ ： ｔ ｄ ｎ ｂ ｕｓ ｌ ｓ ｔ ｒｎ ｕｒｌｎｅｗｏ ｋ ＰＩ ｃ ｎ ｒ １ Ｔｈ ｒ ｄ ｔｏ ａ ｕ ｌ ｏ ｐ ＰＩ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｉ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｒ ｈ ｅ ｓ ＤＣ ｍｏ ｏ ｅ ａ ｔ ｒ Ｄ ｏ ｔｏ． ｅ ｔａ ｉｉ ｎ ｌｄ ａ —ｌｏ Ｄ ｏ ｔｏｌ ｓ ｅ