图1.35 转速电流闭环控制系统静特性3.转速和电流反馈系数的整定双闭环调速系统转速和电流反馈系数是系统调试时必须要整定的两个参数。......
2025-09-29
双闭环控制直流调速系统仿真优化
【摘要】：表1.13 双闭环控制直流调速系统电流调节器参数和滤波器参数3.仿真与分析设置双闭环控制直流调速系统模型参数后，再设置仿真参数，仿真算法取ode15s，仿真时间预定为3s，启动仿真得到的转速和电枢电流波形如图1.56所示。
1.双闭环控制直流调速系统模型
转速电流双闭环控制直流调速系统仿真模型如图1.54所示，与图1.43所示主电路模型相比，增加了转速给定Un∗、转速给定滤波N-Filt、转速调节器ASR，电流给定滤波i-Filt，电流调节器ACR和转速反馈N-Feed、电流反馈i-Feed等模块，为了简化模型，转速和电流反馈信号都直接取自电动机模块的信号端m。其中ASR和ACR是PI调节器，结构如图1.55所示，传递函数为
图1.54 转速电流双闭环控制直流调速系统仿真模型
PI调节器、滤波器和反馈模块提取路径见表1.12。
图1.55 PI调节器结构
表1.12”PI调节器、滤波器和反馈模块提取路径
2.双闭环控制直流调速系统模型参数(https://www.chuimin.cn)
双闭环控制直流调速系统模型的整流器和电动机参数与其开环主电路相同，按例1.2，转速调节器、电流调节器参数和滤波器参数见表1.13。转速给定模块Un∗的取值为0～10，对应转速为0～1460r/min。
表1.13 双闭环控制直流调速系统电流调节器参数和滤波器参数
3.仿真与分析
设置双闭环控制直流调速系统模型参数后，再设置仿真参数，仿真算法取ode15s，仿真时间预定为3s，启动仿真得到的转速和电枢电流波形如图1.56所示。与开环系统（见图1.53）比较，双闭环控制转速的超调量较小，转速上升较平稳，起动时间较长，这是因为限制了起动电流。从电枢电流id波形可以看到，起动时电流上升很快，在0～1s时间内，保持1.5倍额定电流（200A左右）起动，因此转速电流双闭环控制直流调速系统实现了在最大电流限制下的恒流起动。图1.56中的转速和电流波形在t=2.5s时都有小的波动，适当减小转速调节器（ASR）的放大倍数，可以消除这种波动。图1.57所示是取Kpn=8.5，其他参数不变时的波形，在t=2.5s时已经没有转速和电流的波动。在仿真模型上可以任意改变模块参数，观察参数变化对系统响应的影响，并在工程设计基础上进一步优化系统参数。在模型上若连接更多的示波器，可以观察更多模块的工作情况。
图1.56 Kpn=11.7
图1.57 Kpn=8.5
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