《电力拖动自动控制系统》课程实践报告--双闭环直流调速系统MATLAB仿真.pdf

《电力拖动自动控制系统》课程

实践报告--双闭环直流调速系

统MATLAB仿真

安阳师范学院

物理与电气工程学院

基于matelab仿真平台《电机拖动自动控制系统》课程实践

双闭环直流调速系统MATLAB仿真

指导老师：苗风东

姓名：韩衍翀

班级：电气一班

学号：111102022

双闭环直流调速系统MATLAB仿真

摘要

转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能很好、应用最广的直

流调速系统。具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优

点，所以在电气传动系统中得到了广泛的应用。常用的电机调速系统

有转速闭环控制系统和电流闭环控制系统，二者都可以在一定程度上

克服开环系统造成的电动机静差率，但是不够理想。实际设计中常采

用转速、电流双闭环控制系统，一般使电流环(ACR)作为控制系统的

内环，转速环(ASR)作为控制系统的外环，以此来提高系统的动态和

静态性能。

关键词：直流双闭环调速系统电流调节器转速调节器

主电路原理图及其说明

主电路采用转速、电流双闭环调速系统，使电流环(ACR)作为控

制系统的内环，转速环(ASR)作为控制系统的外环，以此来提高系统

的动态和静态性能。二者串级连接，即把电流调节器的输出作为转速

调节器的输入，再用转速调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。

从而改变电机的转速。通过电流和转速反馈电路来实现电动机无静差

的运行。

仿真结构图

双闭环调速系统结构框图

仿真步骤

根据实验指导书给定数据，在MATLAB中的simulink环境中对系

统进行仿真，总结构图2，转速环ASR如图3，电流环ACR如图4所

示：

图2总结构图

图3转速环ASR

图4电流环ACR

对图3、图4进行封装，连接主电路图，开始仿真，观察现象。

仿真结果图

电机转速n仿真波

直流电动机负载电流Id仿真波形

*

转速调节器输出Ui波形

电流调节器输出电压（整流装置输入电压Uct）波形

电机电枢电压Ud0波形

波形分析：

由转速波形和电枢电流波形可以看出，启动过程经过了电流上

升、恒流升速和调速阶段。当负载增加后电动机电枢电压能迅速反应，

做出相应动作，保证电动机转速服从给定输入。验证了双闭环直流调

速系统启动的三个阶段，以及应对负载变化时电枢电压、电枢电流的

相应变化。

实践总结：

通过《电力拖动自动控制系统》和《电力电子技术》课程实践，

使我对matlab软件的强大功能有了更加进一步的了解，对电机供电、

控制有了一个更加系统、直观的认识。通过对控制器参数的调整使我

对电机控制方面不再仅停留在理论阶段，而是有了进一步的认识和理

解。