基于Matlab的双闭环直流电机调速系统设计与仿真

该文主要探讨了转速调节器的设计，特别是针对直流电机的双闭环调速系统。文中提到，电流环可以看作是转速环中的一个环节，并通过闭环控制将其简化为一阶惯性环节，从而加速电流的跟随作用。设计中，将转速给定滤波和反馈滤波环节集成到环内，同时合并小惯性环节，形成一个综合时间常数的惯性环节。为了实现无静差转速控制，转速调节器（ASR）需要包含积分环节，设计成PI调节器形式。 转速调节器ASR的传递函数表示为%σ(s) = K * (1 + tσ*s)，其中K是比例系数，tσ是超前时间常数。调速系统的开环传递函数则包含了电流环和速度环的特性，表现为典型的II型系统，有两个积分环节以确保负载扰动后的稳定性和快速响应。 文章还提到了MATLAB在双闭环直流电机调速系统仿真中的应用。通过MATLAB，可以直观地观察调速系统的启动过程，方便地调整调节器参数和控制策略，以分析不同设置对系统性能的影响。作者通过实验验证了这种方法的有效性，证明了MATLAB在设计和分析直流电机调速系统中的实用性。 关键词涉及到直流电机、转速控制、双闭环PID控制以及MATLAB仿真，表明该研究专注于电机控制理论和实践，特别是利用现代计算工具进行系统建模和优化。通过这样的设计，能够实现直流电机在不同工况下的平滑、精确调速，提高系统的稳定性和动态响应。