双闭环直流调速系统课程设计(matlab仿真设计).pdfVIP

HefeiUniversity

电子信息与电气工程系

自动化专业

控制系统数字仿真与CAD课程报告

课题：直流电动机双闭环调速系统仿真

班级：08自动化（1）班

*名：**0805070073

朱彤0805070068

李方舟0805070053

指导老师：***

摘要：双闭环（转速环、电流环）直流调速系统是一种当前应用广泛，经济，适

用的电力传动系统。它具有动态响应快、抗干扰能力强的优点。我们知道反馈闭

环控制系统具有良好的抗扰性能，它对于被反馈环的前向通道上的一切扰动作用

都能有效的加以抑制。采用转速负反馈和PI调节器的单闭环调速系统可以在保

证系统稳定的条件下实现转速无静差。对最常用的转速、电流双闭环调速系统的

工程设计方法进行了详细的推导。然后采用Matlab/Simulink方法对实际系统进

行仿真，找出推导过程被忽略的细节部分对调速系统的影响，给出工程设计和实

际系统之间产生差距的原因，有助于在实际中设计出较优的系统。

关键词：直流电机调速系统仿真Matlab

Abstract:Doubleclosedloop(speedloop,currentloopDCspeedcontrolsystem)isakindof

currentapplicationiswide,economic,applicablepowertransmissionsystem.Thepaperpresents

thederiveationofengineeringdesignmethodsinthespeedregulationsystemofspeedandcurrent

doubleclosedloopindetails.Then，ademoisdesignedandsimulatedbyMatlab/Simulinkto

studytheinfluenceresultedfromthedetailsofthederivation，whichhasbeenignoredinthespeed

regulationsystem.Thereasonofdifferencebetweentheengineering

designandtherealconditionsisgiventohelpworkingouttheoptimaldesigninpractice.

Keywords:DCmotorSpeedregulationsystemSimulationMatlab

一、双闭环直流调速系统的介绍

双闭环（转速环、电流环）直流调速系统是一种当前应用广泛，经济，适用的电力传动

系统。它具有动态响应快、抗干扰能力强的优点。我们知道反馈闭环控制系统具有良好的抗

扰性能，它对于被反馈环的前向通道上的一切扰动作用都能有效的加以抑制。采用转速负反

馈和PI调节器的单闭环调速系统可以在保证系统稳定的条件下实现转速无静差。但如果对系

统的动态性能要求较高，例如要求起制动、突加负载动态速降小等等，单闭环系统就难以满

足要求。这主要是因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程的电流或转矩。

在单闭环系统中，只有电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的。但它只是在超过临

界电流I值以后，靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击，并不能很理想的控制电流的动态

dcr

波形。带电流截止负反馈的单闭环调速系统起动时的电流和转速波形如图1-（a）所示。当

电流从最大值降低下来以后，电机转矩也随之减小，因而加速过程必然拖长。

二、双闭环直流调速