MATLAB双环控制直流无刷电机仿真对比系统

资 源 简 介

本项目实现了直流无刷电机的双环控制仿真，外环为速度环，内环为电流环。支持自定义模型(bldcm1)与MATLAB自带模型的对比分析，提供直观的性能评估与参数优化方案。

详 情 说 明

基于双环控制的直流无刷电机仿真对比系统

项目介绍

本项目是一个用于直流无刷电机双环控制系统仿真与对比分析的工具。系统采用速度外环和电流内环的双环PID控制结构，支持自定义模型与MATLAB自带模型两种电机模型的并行仿真与对比。通过调节控制器参数和负载条件，用户可深入分析系统动态响应特性，评估控制性能与稳定性。

功能特性

• 双环控制仿真：实现速度环（外环）与电流环（内环）的级联PID控制仿真
• 双模型对比：同步运行自定义电机模型和MATLAB自带模型，支持响应特性对比分析
• 参数可调：提供完整的参数配置接口，包括电机参数、PID参数、负载条件等
• 动态响应分析：实时显示转速、电流、转矩等关键变量的时域响应曲线
• 性能评估：自动计算超调量、调节时间、稳态误差等性能指标
• 稳定性分析：生成伯德图、奈奎斯特图等频域分析结果，评估系统稳定性
• 报告生成：自动生成两种模型的对比分析报告，直观展示差异特性

使用方法

1. 参数配置：在指定区域设置电机参数（额定电压、功率、极对数等）、控制参数（速度环与电流环PID参数）以及仿真条件（时间、步长、参考速度等）

1. 负载设置：定义负载转矩变化曲线，模拟不同工况下的电机运行状态

1. 运行仿真：执行主程序，系统将同步运行两种电机模型并生成仿真结果

1. 结果分析：查看时域响应曲线、性能指标对比和稳定性分析图表，深入理解系统特性

1. 参数优化：根据分析结果调整控制参数，重新仿真以优化系统性能

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink仿真环境
• 控制系统工具箱（用于频域分析）
• 至少4GB内存（推荐8GB以上）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心仿真流程，实现了模型初始化、参数配置、双模型并行仿真执行、结果数据采集与处理、多种性能指标计算、时域与频域分析图表的自动生成以及对比分析报告的输出功能。该文件作为系统入口，协调各模块协同工作，确保仿真对比分析的完整性与准确性。