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实验报告
直流电动机建模及仿真实验
学 院 名 称 航空科学与工程学院
专 业 名 称 飞行器设计与工程
学 生 姓 名 车鑫
学 号 SY2205301
2022 年 9 月
目录
1. 实验目的 1
2. 实验设备 1
3. 实验原理及内容 1
3.1 直流电动机工作原理 1
3.2 直流电机数学模型2
3.3 实验内容2
4. 实验步骤及结果3
4.1 传函及频率特性3
4.2 调速特性5
4.3 机械特性8
4.4 阶跃响应9
5. 实验结果分析9
1. 实验目的
（1）了解基本的控制系统建模方法。
（2 ）了解直流电动机的工作原理。
（3 ）了解直流电动机的特性与工作指标。
（4 ）掌握直流电动机的建模与仿真分析方法。
（5 ）掌握计算直流电动机频率特性及时域响应的方法。
2. 实验设备
（1）实验硬件：PC 机。
（2 ）实验软件：MATLAB Simulink。
3. 实验原理及内容
3.1 直流电动机工作原理
L
直流电动机由直流电压源驱动，其电枢回路包含电阻 及电感 ，电动机
R
a a
开始工作后，本身将产生与电压源电压方向相反的反电动势 ，且电动机传动轴
E
J
本身具有一定的转动惯量 。直流电动机空载时的工作原理图如图3.1 所示。
m
I
a
+
k
m 12
Ua J a J L
J
m
L
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a a
图 3.1 直流电动机空载工作原理图
由基尔霍夫定律，电枢回路的电压平衡方程为：
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