MATLAB Simulink基于SimPowerSystem的双闭环直流调速系统仿真项目

资 源 简 介

本项目利用MATLAB/Simulink中的SimPowerSystem工具包构建直流电机调速系统，实现三相桥式全控整流供电，并设计转速-电流双闭环控制结构，完成系统动态性能仿真与分析。

详 情 说 明

基于SimPowerSystem的转速电流双闭环直流调速系统仿真与分析

项目介绍

本项目利用MATLAB/Simulink中的SimPowerSystem工具包，构建了一个完整的直流调速系统仿真模型。系统采用三相桥式全控整流电路为直流电动机提供可调直流电压，并设计了转速外环与电流内环相结合的双闭环控制结构，旨在模拟和分析直流调速系统的动态与静态性能。通过仿真，可以观察电机在空载启动及额定负载突加等工况下的响应特性，并进行定量性能分析。

功能特性

• 功率主电路：构建基于三相桥式全控整流的可控直流电源。
• 双闭环控制：实现转速调节器（ASR）与电流调节器（ACR）串联的双闭环PID控制。
• 电流平滑：配置平波电抗器（Lp）以抑制电流脉动。
• 多工况仿真：支持空载启动、额定负载突加（2.5秒时投入）等运行条件。
• 自动分析与绘图：仿真完成后自动绘制转速、电枢电流、电枢电压的时域响应曲线，并计算超调量、调节时间、稳态误差、动态速降等关键性能指标。
• 性能评估：提供系统稳定性、抗扰动能力及动静态性能的综合分析。

使用方法

1. 参数设置：在相应脚本或Simulink模型中设置电机参数（额定电压、功率、转速、电枢电阻与电感）、整流电路参数（交流电源电压、频率、变压器变比）、控制器PID参数以及仿真参数（平波电抗器电感值、仿真时长等）。
2. 运行仿真：启动Simulink模型进行仿真计算。
3. 结果分析：仿真结束后，系统自动生成动态响应曲线与性能指标数据，可供进一步分析使用。

系统要求

• 软件环境：需要MATLAB及Simulink环境，并安装SimPowerSystem（或称Simscape Electrical）工具包。

文件说明

主程序文件集中实现了仿真模型的初始化配置、关键参数的统一设定、仿真过程的自动执行以及仿真结果的后续处理与分析。其核心功能包括构建完整的双闭环直流调速系统仿真框架，驱动Simulink模型运行，并自动提取与绘制转速、电流、电压的动态响应波形，同时计算系统的各项动态性能指标，如超调量与调节时间，从而为系统性能评估提供数据支持。