转速电流双闭环控制的直流调速系统仿真.doc

转速电流双闭环控制的直流调速系统是一种高级的电机控制系统，它在自动化领域中有着广泛的应用，特别是在工业生产中的精密定位、高速响应和稳定性能等方面。这种系统的设计旨在优化电机的运行性能，提高系统的动态响应速度和稳态精度。 在直流调速系统中，转速环是外环，电流环是内环。转速环主要负责调节电机的转速，以满足设定的速度要求，而电流环则确保电机获得必要的电磁转矩，以快速响应转速的变化。双闭环控制通过两个独立的反馈回路实现对这两个参数的精确控制。 电流环的工作原理如下：当转速指令变化时，转速调节器会调整电流给定值，电流控制器根据这个给定值与实际电流的差值来调整晶闸管的触发角，从而改变电机的电枢电流。电流环的设计要求快速响应，以保证电机在各种工况下都能提供稳定的电磁转矩。 转速环则通过比较实际转速与设定转速的差值来调节电流给定，确保电机能够按照预期的速度运行。转速传感器（如测速发电机）会实时监测电机的转速，并将信号反馈给转速调节器。调节器根据这个误差信号调整电流环的给定，从而使电机转速趋于设定值。 在仿真过程中，通常使用MATLAB/Simulink等软件工具构建动态构造图，模拟电机的实际运行情况。图6-15展示了按动态构造图仿真的电流和转速响应曲线，其中(a)图表示电流响应，(b)图表示转速响应。可以看出，电流响应快速且无超调，表明电流环控制有效；转速响应平滑，说明转速环能够实现良好的速度跟踪。 图6-16则是转速电流双闭环控制直流调速系统的仿真模型图，展示了整个控制系统的结构布局，包括电流调节器、转速调节器、电机模型以及相应的反馈环节。通过仿真，可以分析系统在不同条件下的性能，如启动、制动、负载变化等情况，以便对控制器参数进行优化，提升系统性能。 总结来说，转速电流双闭环控制的直流调速系统是一种高效率、高性能的电机控制策略，通过内外环的双重反馈实现对电机转速和电流的精确控制，确保系统的稳定性和动态响应。在实际应用中，通过仿真技术可以对系统进行设计优化，以满足各种复杂的工况需求。