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第十一周仿真作业

1. 直流电机单闭环调速系统比例控制仿真

针对第三周作业中给出的直流电机模型参数,在PLECS中建立一个直流电机单闭环调速系统,控制器使用比例控制,调压装置可选用(晶闸管整流电路/IGBT斩波电路/理想可控电压源),下图给出了基于理想可控电压源的参考模型。负载转矩在1秒钟后由10牛米变为30牛米,速度指令为幅值200rad/s的阶跃信号,要求调整控制器的比例增益,使得速度稳态误差小于4rad/s

 

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实测增大饱和电压上限的时候也会使启动过程的启动电流变得很大

2. 直流电机单闭环调速系统比例积分控制仿真

基于上述单闭环控制系统,把速度控制器的比例控制改为比例积分控制,调整PI控制参数,使得速度调节无静差并具有良好的动态特性。

如下图所示,设定一定的比例系数与积分时间后可以得到无静差的良好特性,但是考虑到实际系统的耐受力有限,

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采用较小的比例增益与积分时间也能基本达到无静差的要求。

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3. 直流电机双闭环调速系统控制仿真

把上述单闭环速度控制系统改为速度环和电流环双闭环控制系统,两个环路都使用PI控制器,先整定电流环参数,再整定速度环参数,获得最佳系统动态响应。

主电路如下:

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电流调节PI环节:

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速度环PI环节:

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仿真结果如下:

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电枢电流最大值保持在较低水平,系统几乎没有静差,调速特性较好。

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