密级：
科学技术学院
NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OF
SCIENCE AND TECHNOLOGY
学 士 学 位 论 文
THESIS OF BACHELOR
（2012 — 2016 年）
题 目 基于MATLAB的直流电机速度控制仿真
学 科 部： 信息学科部 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气122班 学 号： 7022812072 学生姓名： 谢磊 指导教师： 万旻 起讫日期： 2015年12月至2016年5月31日
目 录
目 录 .................................................................................................................................................................. 1 摘 要： ........................................................................................................................................................... I Abstract： ............................................................................................................................................................ II 第一章 绪论 ...................................................................................................................................................... 1
1.1 课题来源及意义 ................................................................................................................................. 1 1.2 国内外发展现状 ................................................................................................................................. 1 1.3 研究目标及内容 .................................................................................................................................. 1
1.3.1研究目标...................................................................................................................................... 1 1.3.2研究内容...................................................................................................................................... 1
第二章MATLAB介绍 ............................................................................................................................................ 2
2.1 MATLAB简介 ..................................................................................................................................... 2 2.2 MATLAB所蜕变的历史经过 .................................................................................................................. 2 2.3 MATLAB的特点 ................................................................................................................................. 2 2.4 控制系统仿真中常用的函数介绍 ..................................................................................................... 2 2.5 Simulink的基本介绍 ........................................................................................................................... 3 第三章直流电机速度控制系统的建模和仿真 ................................................................................................... 4
3.1 直流电机的工作原理 ............................................................................................................................ 4 3.3直流电机速度控制仿真研究原理 ........................................................................................................ 5 第四章 直流电机速度控制仿真介绍 ................................................................................................................. 6
4.1 直流电机H桥关于H桥的驱动的设计 ............................................................................................... 6
4.1.1、H桥驱动电路 .......................................................................................................................... 6 4.1.2 使能控制和方向逻辑 ............................................................................................................... 7 4.2直流电机速度控制仿真图 .................................................................................................................... 9 4.3仿真的模拟 ........................................................................................................................................... 9 4.4 仿真的分析 ........................................................................................................................................ 12 第五章 总结与展望 ........................................................................................................................................ 13 参考文献 ............................................................................................................................................................ 14 致谢 .................................................................................................................................................................... 15
基于MATLAB的直流电动机速度控制的仿真
专业：电气工程及其自动化 学号：7022812072 学生姓名：谢磊 指导老师：万旻
摘 要：仿真对于控制系统的分析，验证，设计具有重大的意义，我们可以利用MATLAB编程和SIMULIN工具箱进行仿真，H桥驱动电路是为了直流电机的调速控制而设想的一种常见电路，它可以对直流电机的正反向驱动实现控制。本文通过对H桥的波形比较分析研究，可以得到MATLAB的直流电机速度的变化
关键词：直流电机，调速，H桥，MATLAB仿真
I
Dc motor speed control based on MATALB simulation
Abstract：Simulation for the analysis of the control system, validation, the design is of great significance, we can make use of MATLAB programming and simulation SIMULIN toolbox, H bridge driving circuit for dc motor speed control and assume a common circuit, it can be to drive control of a dc motor. This article through to the H bridge waveform comparison analysis research, you can get the speed of dc motor in the MATLAB Key words：dc motor， Speed control， H bridge， The MATLAB simulation
II
第一章 绪论
1.1 课题来源及意义
控制理论的研究对象是系统，从系统控制理论的角度，系统即为由彼此关联和互相制约各个\部分”所构成的具备一定功效的一个\团体”。体系存在于自然界和人类社会的各个领域中。
直流调速意思是人工的或主动的转变z直流电机在工作是所旋转的效率，从而达到我们所需要的要求，经过转换电动机的参数或外加工电压，改变电机工作所需的要求，从而使电机在工作时运行的机械效率达到更高。
直流调速体系含备优秀的速率迅速的特质，平稳的运转速度，规模大，容易超过负荷，运行方式便于掌控，和优秀地起动和制动功能等，从而使直流调速系统更加的达到全自动化的要求，所以可以达到电力传输的要求，被电力传输系统大面积的引用，为了加强直流速度控制系统，一般为一个闭环调控系统的动态和静机能目标。调速目标要达到不高的局面，行使一个简单的闭环体系，多闭环体系。可以变成有差别的控制方法，根据反应速率和反应电流表现出电压的反应。在双闭环系统，转速 - 电流双闭环使用较多。普遍的表达于机器，炼金，金属切除机床等各种规模的自动化调速系统。
1.2 国内外发展现状
在现在，这个广泛运用电气控制的时代，能源传输，电机含备当今的出产和我们生涯中施展这非常重要地公用。在工业制造中，出门运行，探索外太空，生活疗养，贸易和在我们日常上班所用的设备，或在生活中实用的电器，普遍的运用用着各类的电机。根据专业人士统计得出，我国使用电机的人数达到了60%.可想而知，电机在我们的日常生活中，扮演这不可忽视的重要作用。速率的控制系统是我们这个时代的电机的工作系统中的自主调度体系的利用最大的。伴着如今的发展趋势，我们所需要的东西功能的要求越来越高，所以必须使生产的物品能够自己变化速率，在这个智能化系统控制的今天，电气系统已经进入了全自动化的时代。在以前的生产过程中，太浪费体力和时间了，现在通过人机一体化，我们可以轻轻松松的完成生产，还提高了生产的可靠的地方，而且稳定。这样既节约了时间，还提高了劳动的生产率，还提高了综合国力
因为这个体系的布局比较庞大，控制器可控数据比较的大，所以这个体系的计划和矫正比较复杂，必须要有一个效力广泛、剖析简易的仿真设计地点。在MATLAB的Simulink发行以来，动态体系的仿真就变得十分简单了。因为Simulink具备非常充足的专门给控制工程与系统计算的函数，含备丰富地数学估计功用，而且含有简便的图形的画制效用，只要在Simulink中画出体系的动态图形图模型，制作很单一的流程，便可以对该系统做仿真，效率很好，情况友善，进而提供这个体系的策划和纠正带来很大的便利。Matlab在学术和很多现实规模都得到普遍利用，已经变成了全世界控制界应用最流行的语言和用具。 1.3 研究目标及内容 1.3.1 研究目标
使用matlab软件操控直流电机调速，而且可以利用仿真更直观的研究直流调速体系的机能 1.3.2研究内容：设计一个直流电机控制系统，并对其进行仿真
1.3.3基本要求：使用双极结晶体管（BJT） H桥对直流电机控制其转速。DC电动机采用预置模型（5马力24V 1750转），其中负载转矩与速度的平方成正比。H桥由四个BJT /二极管对组成，两个晶体管同时切换：Q1和Q4或Q2和Q3。
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基于MATLAB的直流电机速度控制仿真
