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实验8 基于Simulink的伺服系统仿真
一、实验目的
1、掌握Simulink的工作环境及SimPowerSystems功能模块库的应用;
2、掌握Simulink的电力电子电路建模和仿真方法;
3、掌握Simulink下数学模型的仿真方法;
4、掌握PID控制对系统输出特性的影响。
二、实验内容与要求
直流电机单闭环调速为给定输入量,为系统速度输出量,为系统偏差控制量。控制器选用PI调节控制方式,功率放大器选用PWM功率放大器,电机选用他励直流电机。系统参数见表8-1。给定速度,负载由空载到1s时跳变到20N。调节不同的PI参数,速度波形、转矩波形的变化规律。参数图8.1 直流电机单闭环调速
各模块参数设置参照老师教学所用的PPT课件。
调节不同Kp, Ki, Kd的值后输出波形:
(1)
Kp=5
Ki=100
(2)
Kp=20
Ki=100
(3)
Kp=20
Ki=50
(4)
Kp=5
Ki=5
Kd=5
(5)
Kp=20
Ki=100
Kd=5
(6)
Ki=0.2
Kp=0.2
Kd=0.2
通过比较图(1)与图(2),可知:Ki不变,Kp增大,达到稳定的时间略微变长。
通过比较图(1)与图(3),可知:Kp不变,Ki增大,波形几乎不变化。
通过比较图(1)与图(5),可知:加入Kd之后,波峰部分明显变尖。
在Kp=5,Kd=5,Ki=5时,即图(4),发现无法达到稳定状态,波形剧烈振荡。
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