基于双闭环控制的直流电机调速系统建模与仿真
项目介绍
本项目在MATLAB/Simulink平台上构建了直流电机转速-电流双闭环控制系统的仿真模型。系统采用转速外环和电流内环的协同控制策略,通过三相整流桥PWM调制技术,实现对直流电机转速的精确调节。该模型能够模拟电机在不同给定信号和负载扰动下的动态响应,为控制器参数整定和系统性能分析提供有效工具。
功能特性
- 双闭环控制结构:转速外环保证调速精度,电流内环提高系统动态响应
- PWM调制技术:采用三相整流桥实现高效电能转换
- 完整电机模型:包含电枢回路、电磁转矩和机械运动方程
- 抗扰动测试:支持负载转矩变化模拟,验证系统鲁棒性
- 性能指标分析:自动计算超调量、调节时间和稳态误差等关键指标
使用方法
- 在MATLAB中打开项目主文件夹
- 运行
main.m文件初始化系统参数和仿真环境 - 根据需求修改电机参数或控制器PI参数
- 选择输入信号类型(阶跃/斜坡)和负载扰动模式
- 启动Simulink仿真模型
- 查看生成的响应曲线和性能分析报告
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- Simulink基础模块库
- Simulink附加产品:Simscape Electrical(用于电力电子模块)
文件说明
主程序文件完成了系统核心功能的集成与调度,具体包括:仿真模型参数的集中配置与初始化、双闭环控制器PI参数的自动化计算与整定、多种典型测试工况的一键式仿真执行、以及仿真结果的自动采集与性能指标分析。该文件还提供了图形化结果展示功能,能够同时输出转速响应、电流波形和PWM信号等多维度动态曲线。