第十一周仿真作业

Posted 2020-09-19

1. 直流电机单闭环调速系统比例控制仿真

针对第三周作业中给出的直流电机模型参数，在PLECS中建立一个直流电机单闭环调速系统，控制器使用比例控制，调压装置可选用（晶闸管整流电路/IGBT斩波电路/理想可控电压源），下图给出了基于理想可控电压源的参考模型。负载转矩在1秒钟后由10牛米变为30牛米，速度指令为幅值200rad/s的阶跃信号，要求调整控制器的比例增益，使得速度稳态误差小于4rad/s。

 

 

实测增大饱和电压上限的时候也会使启动过程的启动电流变得很大

2. 直流电机单闭环调速系统比例积分控制仿真

基于上述单闭环控制系统，把速度控制器的比例控制改为比例积分控制，调整PI控制参数，使得速度调节无静差并具有良好的动态特性。

如下图所示，设定一定的比例系数与积分时间后可以得到无静差的良好特性，但是考虑到实际系统的耐受力有限，

采用较小的比例增益与积分时间也能基本达到无静差的要求。

3. 直流电机双闭环调速系统控制仿真

把上述单闭环速度控制系统改为速度环和电流环双闭环控制系统，两个环路都使用PI控制器，先整定电流环参数，再整定速度环参数，获得最佳系统动态响应。

主电路如下：

电流调节PI环节：

速度环PI环节：

仿真结果如下:

电枢电流最大值保持在较低水平，系统几乎没有静差，调速特性较好。