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第五章 控制系统仿真 反馈控制系统 反馈控制系统是基于反馈原理建立的自动控制系统 所谓反馈原理，就是根据系统输出变化的信息来进行控制，即通过比较系统行为（输出）与期望行为之间的偏差，并消除偏差以获得预期的系统性能 在反馈控制系统中，既存在由输入到输出的信号前向通路，也包含从输出端到输入端的信号反馈通路，两者组成一个闭合的回路。因此，反馈控制系统又称为闭环控制系统 在反馈控制系统中，不管出于什么原因（外部扰动或系统内部变化），只要被控制量偏离规定值，就会产生相应的控制作用去消除偏差 电机速度控制系统 电机电机速度控制系统的框图 电机速度控制系统 PI是比例（Proportional)，积分（Intergal）的缩写 比例调节作用：是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,使系统的稳定性下降,甚至造成系统的不稳定 积分调节作用：是使系统消除稳态误差,提高无差度。因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决与积分 时间常数Ti,Ti越小,积分作用就越强。反之Ti大则积分作用弱,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合,组 成PI调节器或PID调节器。 电机速度控制系统 在Simulink中构建一个直流电机控制系统 电机模型采用第三章中构建的DC Motor PI控制器可以采用Simulink Extra库中的Additional Linear中的PID 利用反馈控制系统的原理，在Simulink中构建控制回路 电机速度控制系统 PI参数的选定 比例系数Proportional=0.02 积分系数Integral=0.02 没有微分项，所以Derivative=0 电机速度控制系统 运行Simulink模型，得到仿真结果 电机速度控制系统 为什么选用这些控制参数，理论计算将在后续课程《自动控制原理》中涉及 同学们可以自行改变P和I这两个控制参数控制参数，看看系统的反应结果 可以增加观察一个电机输入电压的示波器，如果这个电机的额定电压时24V，那么一定要确定在整个控制过程中，电机的电压不可以超过额定值 * 电机速度在控制系统的控制下，很快加速到预期速度1000RPM，并且稳定在1000RPM *