matlab课程设计--基于matlab的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真

matlab课程设计--基于matlab的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真内容摘要：

，基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。 ⑥MATLAB 的图形功能强大。 在 FORTRAN 和 C 语言里，绘图都很不容易，但在 MATLAB里，数据的可视化非常简单。 MATLAB还具有较强的编辑图形界面的能力。 ⑦MATLAB 的缺点是，它和其他高级程序相比，程序的执行速度较慢。 由于 MATLAB的程序不用编译等预处理，也不生成可执行文件，程序为解释执行，所以速度较慢。 ⑧ 功能强劲的工具箱是 MATLAB的另一重大特色。 MATLAB包含两个部分：核心部分和各种 可选的工具箱。 核心部分中有数百个核心内部函数。 其工具箱又可分为两类：功能性工具箱和学科性工具箱。 功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、图示建模仿真功能、文字处理功能以及与硬件实时交互功能。 功能性工具箱能用于多种学科。 而学科性工具箱是专业性比较强的，如 control、 toolbox、 signal processing toolbox、 munication toolbox等。 这些工具箱都是由该领域内的学术水平很高的专家编写的，所以用户无需编写自己学科范围内的基础程序，而直接进行高、精、尖的研究。 Matlab课程设计 基于 Matlab的直流电机双闭环调速系统 的设计与仿真 4 第二章 系统介绍 设计参数要求 转速、电流双闭环直流调速系统，采用双极式 H桥 PWM方式驱动。 电机参数： 额定功率 200W； 额定电压 48V； 额定电流 4A； 额定转速 500r/min； 电枢回路总电阻 R=8Ω； 允许电流过载倍数 λ =2； 电势系数 Ce= min/r； 电磁时间常数 TL=； 机电时间常数 Tm=； 电流反馈滤波时间常数 Toi=； 转速反馈滤波时间常数 Ton=1ms 要求转速调节器和电流调节器的最大输入电压 U*nm=U*im=10V； 两调节器的输出限幅电压为 10V； PWM功率变换器的的开关频率 f=10kHz； 放大倍数 K=； 动态参数设计指标： 稳态无静差； 电流超调量 i  5%； 空载启动到额定转速时的转速超调量   25%； 过渡过程时 间 ts=。 稳态参数计算 根据两调节器都选用 PI调节器的结构，稳态时电流和转速偏差均应为零；两调节器的输出限幅值均选择为 12V。 电流反馈系数 ： AVAVIU im / 10nom*   Matlab课程设计 基于 Matlab的直流电机双闭环调速系统 的设计与仿真 5 转速反馈系数 ： rVr VnU nm m i n/*  电流环设计 （ 1）确定时间常数 电流滤波时间常数 Toi =，按电流环小时间常数环节的近似处理方法， 则 sTTT oisi 0 0 0 0 0 0 0  （ 2）选择电流调节器结构 电流环可按典型Ⅰ型系统进行设计。 电流调节器选用 PI 调节器，其传递函数为 ssKsW iiiACR  1)(  （ 3）选择调节器参数 超前时间常数： i =TL = 电流环超调量为 σ i  5%，电流环开环增益：应取 iITK ，则 IK =iT = = 于是，电流调节器比例系数为 0 . 0 0 8 81 6 6 6 . 6 7 1 7 . 7 81 . 2 5 4 . 8iiIsRKK K      （ 4）检验近似条件 电流环截止频率 ci = IK =1666. 67 1/s 近似条件 1： ci sT31 现在 ，sT31 = 1 = ci ， 满足近似条件。 近似条件 2： ciLmTT13 现在 ，LmTT13 = 13  = ci ， 满足近似条件。 近似条件 3：oisci TT131 Matlab课程设计 基于 Matlab的直流电机双闭环调速系统 的设计与仿真 6 现在 ，oisTT131 = 131  = ci ， 满足近似条件。 （ 5） MATLAB仿真 1) 电流环给定阶跃响应的 MATLAB仿真 未经过小参数环节合并的电流环单位阶跃响应。