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1、实验2转速反馈无静差直流调速系统仿真一、实验目的1、掌握pi控制的单闭环直流电机调速系统的基本原理2、掌握运用MATLABSimulink仿真软件建立PI控制的单闭环直流电机调速系统的仿真数学 模型，并具有一定的数据分析能力。二、实验原理与步骤1、PI控制的单闭环直流电机调速系统数学模型与原始数据数学模型被控对象原始数据（1）直流电机数据：UN = 220V，IN = 55A，nN =1000,/min，C = 0.192V -min/r（2）晶闸管整流装置：K = 44，T = 0.00167s（3）电枢回路总电阻R = 1Q ；电枢回路电磁时间常数 气=0.017s ；机电时间常数T =
2、0.075s ；转速反馈系数a =0.01V - min/r ；对应额定转速时给定电压气响T0V。2、转速给定信号不同时的电机转速仿真（1）给定信号：给定信号为阶跃信号，初始值为10，0.5s后变为5。1（2）PI调节器：比例系数Kp = 0.56 ；积分系数T1.43，积分器有限幅作用，上限为10，下限为-10，具体设置见下图。(3) 电机空载运行。(4) 仿真时间设为1s。仿真电路图如下。(5)仿真得到的转速和电枢电流波形如下:Tinoitmi Q转速波形电枢电流波形（6）仿真结果分析：由转速波形可以得出：当给定电压为最大值10V时，电机转速在启动时有一定超调量， 稳态时达到额定转速100
3、0r/min。0.5s后，给定电压降为5V，转速也降低一半，为500r/min。由电流波形可以得出：起动电流较大。但不管给定电压为最大值10V还是降为5V，电 机运行到达稳态后，电枢电流与负载电流相等，因为此时没加负载，故稳态时电枢电流为0。3、调节PI控制器参数对转速的影响仿真假设电机空载运行，转速给定信号为10V。比例系数K = 0.25，积分时间系数1 = 3，仿PT真结果如下:由转速波形可以得出：当给定电压为最大值10V时，电机转速启动过程没有超调量，稳态 后能达到额定转速1000r/min。TiswE安 n由电流波形可以得出：起动电流较小。当电机运行到达稳态后，电枢电流降低为0。4、
4、不同负载对转速的影响仿真假设电机转速给定信号为10V； PI调节器中比例系数K = 0.56，积分系数-= 11.43 ；负PT载设定为初始负载电流为50A，0.5s后负载电流变为100A，仿真模型如下。仿真得到的转速和电枢电流波形如下:由转速波形可以得出：0.5s后，负载电流由50A增加到100A，电机达到稳态后转速没发生 变化，仍为额定转速1000r/min。说明由比例积分控制器构成的闭环调速系统为无静差系统。由电流波形可以得出：起动电流较大。0.5s后，负载电流由50A增加到100A,为了使电机 达到稳态，电枢电流相应的也从50A增加到100A，即电枢电流始终与负载电流相等，以维 持电机稳定运行。三、实验心得
