基于MATLAB的直流双闭环调速系统PI调节器仿真平台

资 源 简 介

本项目提供完整的直流电机转速-电流双闭环调速系统仿真模型，集成图形化操作界面，支持灵活调节PI参数和电机特性。用户可实时观察系统动态响应，用于控制系统设计和教学验证。适用于自动控制领域的性能分析和参数优化研究。

详 情 说 明

基于PI调节器的直流双闭环调速系统仿真设计平台

项目介绍

本项目实现了一个完整的直流电机双闭环调速系统仿真平台。系统采用电流环和转速环两级PI调节器结构，通过Simulink系统建模与仿真技术，结合PI控制器参数自适应整定算法，为用户提供了直观、高效的调速系统分析与设计平台。用户可通过图形界面或参数配置文件灵活调节系统参数，实时观察调速动态响应过程，并自动计算性能指标，助力用户深入理解双闭环控制原理和PI参数整定方法。

功能特性

• 双闭环控制结构：实现电流内环和转速外环的级联控制
• 参数可配置：支持PI调节器参数、电机参数和运行条件的灵活设置
• 实时可视化：动态展示转速、电流、转矩的响应曲线
• 性能自动分析：计算超调量、调节时间、稳态误差等关键指标
• 参数整定指导：根据期望性能指标提供PI参数整定建议
• 频域分析：生成Bode图、奈奎斯特图进行系统稳定性分析
• 数据保存：支持仿真数据的.mat格式保存与导出

使用方法

1. 设置PI调节器参数（电流环Kp_i、Ti_i，转速环Kp_n、Ti_n）
2. 配置电机参数（电枢电阻、电感、转动惯量、电势常数）
3. 设定运行条件（给定转速、负载转矩波形、仿真时间）
4. 指定整定要求（期望超调量、调节时间等性能指标）
5. 运行仿真并分析结果

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink基础模块库
• 推荐配置：4GB以上内存，支持OpenGL的显卡

文件说明

主程序文件整合了系统核心功能，主要包括参数初始化设置、仿真模型调用、数据处理分析和结果可视化四个模块。它负责读取用户输入的配置参数，执行直流电机双闭环控制的完整仿真流程，动态显示系统响应的各项曲线，并自动计算调速性能指标。同时提供参数整定建议功能，根据用户设定的性能要求智能推荐合适的PI参数组合，并生成系统频域分析图表以供稳定性评估。