DC_Machine_Armature_Control：基于 MATLAB Simulink 的直流电机电枢闭环控制系统仿真
模型
摘要：本文基于 MATLAB Simulink 软件，对直流电机电枢闭环控制系统进行了仿真建模。通过分析
直流电机的基本原理和闭环控制的工作方式，设计了一套全面有效的控制策略，并在仿真环境中验证
了其性能和稳定性。通过本文的研究，可以为实际一体化电控系统的设计和优化提供参考。
关键词：直流电机；电枢闭环控制；MATLAB Simulink；仿真模型
1. 引言
直流电机广泛应用于各种工业自动化设备中，其电枢闭环控制系统的设计和优化具有重要意义。在实
际应用中，为了提高电机的性能和稳定性，必须对电枢闭环控制系统的控制策略进行充分的研究和验
证。本文基于 MATLAB Simulink 软件，通过搭建直流电机电枢闭环控制系统的仿真模型，探讨了不
同的控制策略，并对其效果进行了评估和比较。
2. 直流电机基本原理
直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电机。其基本结构包括电枢、磁极、电刷和电刷环等组成
。电枢闭环控制系统是对电枢电流进行控制，以实现对电机转速和转矩的精确控制。在闭环控制中，
电枢电流是一个重要的参考信号，通过调节控制器输出的电压来控制电枢电流的大小和方向。
3. 仿真模型设计
在 MATLAB Simulink 中，我们可以利用多种模块来构建直流电机电枢闭环控制系统的仿真模型。首
先，我们需要建立电机的物理模型，包括电机的电路方程、转矩方程和电压方程。然后，我们可以在
Simulink 环境中添加 PID 控制器和反馈环路等模块，以实现闭环控制。最后，我们需要设置仿真参
数，如仿真时间、采样时间等，以便进行仿真实验和性能评估。
4. 控制策略研究
在仿真模型搭建完成后，我们可以对不同的控制策略进行研究和比较。常见的控制策略包括比例控制
、积分控制和微分控制等。通过调节控制器的参数，可以改变控制系统的响应速度和稳定性。在本文
中，我们将对比不同控制策略下系统的性能指标，如超调量、稳态误差和响应时间等。
5. 仿真实验与结果分析
通过对仿真模型的实验和结果分析，我们可以评估不同控制策略在直流电机电枢闭环控制系统中的性
能和稳定性。通过观察电枢电流和转速的变化趋势，我们可以判断控制系统的响应速度和稳定性。同
时，我们还可以将仿真结果与理论分析进行比较，以验证仿真模型的准确性和可靠性。
6. 结论与展望
