双闭环直流电机调速系统建模与Simulink仿真优化

双闭环直流调速系统的建模与仿真是一篇由电气工程及其自动化1901班学生班红阳撰写的专业论文，指导教师为吴玉蓉，于2023年5月31日完成。本文主要针对在工业控制中广泛应用的双闭环直流调速系统进行了深入研究。双闭环结构的优势在于它能提供卓越的调速性能，特别是在平滑控制方面，这使得其在各种场合下具有广泛的适应性。 文章首先介绍了双闭环直流调速系统的构成，包括两个关键环节：转速环和电流环。转速环负责监控电机的速度并根据设定的目标值进行调整，而电流环则确保电机的实际电流接近预设值，以实现稳定和高效的电力传输。在这个过程中，PI调节器（比例积分调节器）起到了关键作用，它结合比例和积分控制策略，能够有效地消除系统误差并保持响应速度。 作者采用工程设计的方法来设计这两个调节器，包括选择合适的控制器结构、确定参数设置，如比例系数和积分时间常数，以确保系统的稳定性、快速性和准确性。这些参数的选择至关重要，它们直接影响到系统的动态性能和响应特性。 为了验证设计的有效性，作者利用MATLAB中的Simulink工具进行建模和仿真。通过创建详细的模型，模拟了双闭环直流调速系统在实际工作条件下的行为。仿真结果证实了所设计的参数能够实现理想的调速效果，即电机速度响应迅速，跟踪精度高，而且系统在扰动下具有良好的抗干扰能力。 此外，摘要中提到的关键词“转速环”、“电流环”、“PI调节器”和“SIMULINK”都反映了论文的核心技术内容。转速环和电流环的协调工作，以及PI调节器的精确控制，都是实现高效调速的关键。Simulink作为仿真平台，则展示了理论分析与实际应用的结合，增强了研究成果的实用价值。 这篇论文不仅详细解析了双闭环直流调速系统的原理和结构，还通过实际的建模仿真验证了其设计的有效性，对于理解直流电机控制系统的优化策略和技术实践具有很高的参考价值。