闭环系统调节器的设计

闭环系统调节器的设计

5.1.4 仿真结果分析

由图4-3可以看到系统的阶跃响应过程,图2-2典型的阶跃响应过程和跟随性能指标都可以在仿真记过中看到。

由图4-4可以看到，当KT参数为0.25时，电流无超调量，上升时间较长。 由图4-5可以看到，当KT参数为1.00时，电流超调量大，上升时间较短。 比较三个图可以发现，在直流电动机的恒流升速阶段，电流值低于?IN=200A，其原因在于电流调节系统受到电动机反电动势的扰动。

5.2 转速环系统仿真

5.2.1 转速环仿真模型

下面就3.4.5节转速环设计举例，建立转速环仿真模型如下图5-6所示。

图5-6 转速环仿真模型

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图5-7 Integrator模块参数设置

5.2.2 设置输入量个数

Signal Routing组中选用Mux模块来把几个输入聚合成一个向量输出给Scope，如图下5-7所示。

图5-7 聚合模块对话框

5.2.3 仿真结果

3.4.5节转速环设计举例ASR调节器传递函数为

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134.4811.7? s输入模块阶跃值设置为10时的系统仿真结果如图5-8所示。

图5- 8 转速环空载高速起动波形图

负载电流设置为137时仿真结果如下图4-9所示。

图5-9 转速环满载高速起动波形图

如果在负载电流IdL(s)的输入端加上负载电流，利用转速环仿真模型同样可以对转

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速环抗扰过程进行仿真。空载运行过程中受到了额定电流扰动时的转速与电流仿真结果图下图5-10所示。

图5-10 转速环的抗扰波形图

5.2.4 仿真结果分析

由图5-8仿真结果可以看到转速调节器经过了不饱和、饱和、退饱和三个阶段，最终稳定在给定的转速不变。

由图5-9可以看出：当把负载电流设置为137时，电机满载启动，此时启动时间较长，退饱和超调量减少。

由图5-10转速环的抗扰波形图可以获知：当在负载电流Idl（s）的输入端加上负载电流时直流电机空载运行受到额定电流扰动时特性。

通过图示分析对比，说明了电机双闭环直流调速的数字控制更加有效的控制领域的优势。

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