基于MATLAB/Simulink的双闭环直流电机调速系统动态建模与仿真分析

资 源 简 介

本项目使用MATLAB/Simulink构建双闭环直流电机调速系统的动态模型，包含转速外环和电流内环控制结构。通过仿真分析电机启动、负载扰动和调速响应过程，验证控制系统的动态性能与稳定性。

详 情 说 明

双闭环直流电机调速系统动态建模与仿真分析

项目介绍

本项目基于MATLAB/Simulink工具箱构建了双闭环直流电机调速系统的完整动态结构框图。系统采用转速外环和电流内环的双闭环控制结构，实现对直流电机的精确调速控制。通过模拟电机启动、负载扰动、调速响应等典型工况，验证系统的稳定性、快速性和抗干扰性能。项目结合参数调试和仿真分析，确保建模结果与经典控制理论一致，为电机控制系统设计与分析提供可视化仿真平台。

功能特性

• 双闭环控制结构：转速外环保证调速精度，电流内环提高系统响应速度
• 动态过程仿真：完整模拟电机启动、负载突变、给定转速变化等动态过程
• 性能指标分析：自动计算超调量、调节时间、稳态误差等关键性能指标
• 稳定性分析：支持伯德图绘制和阶跃响应特性分析
• 参数优化功能：提供PID控制器参数整定与优化接口

使用方法

1. 参数配置：在相应配置文件中设置电机参数（额定电压、电枢电阻、电感等）和控制参数（PI控制器参数）
2. 运行仿真：执行主程序启动Simulink仿真模型
3. 结果分析：查看自动生成的动态响应曲线和性能指标数据
4. 参数调整：根据性能要求调整控制器参数，重新仿真验证效果
5. 报告生成：系统自动生成仿真验证报告，包含与理论值的对比分析

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink基础模块库
• Control System Toolbox（用于稳定性分析）
• 推荐配置：4GB以上内存，支持图形界面显示

文件说明

主程序文件实现了项目核心功能的集成与调度，包括系统参数初始化、仿真模型调用、数据处理分析和结果可视化。具体涵盖仿真流程控制、动态响应曲线绘制、性能指标计算、稳定性分析图表生成以及仿真报告的自动创建功能。通过该文件可完成从参数配置到结果分析的全流程仿真工作。