“双闭环控制直流电动机调速系统”数字仿真实验2
4、SIMULINK建模
我们借助SIMULINK，根据上节理论计算得到的参数，可得双闭环调速系统的动态结构图如下所示：
图7 双闭环调速系统的动态结构图
（1）系统动态结构的simulink建模 ①启动计算机，进入MATLAB系统
检查计算机电源是否已经连接，插座开关是否打开，确定计算机已接通，按下计算机电压按钮，打开显示器开关，启动计算机。
打开Windows开始菜单，选择程序，选择MATAB6.5.1，选择并点击MATAB6.5.1，启动MATAB程序，如图8，点击后得到下图9：
1
图8选择MATAB程序
图9 MATAB6.5.1界面
点击smulink 中的continuous,选择transfor Fcn（传递函数）就可以编辑系统的传递函数模型了，如图10。
2
图10 smulink界面
②系统设置
选择smulink界面左上角的白色图标既建立了一个新的simulink模型，系统地仿真与验证将在这个新模型中完成，可以看到在simulink目录下还有很多的子目录，里面有许多我们这个仿真实验中要用的模块，这里不再一一介绍，自介绍最重要的传递函数模块的设置，其他所需模块参数的摄制过程与之类似。将transfor Fcn（传递函数）模块用鼠标左键拖入新模型后双击transfor Fcn（传递函数）模块得到图11，开始编辑此模块的属性。
3
图11参数表与模型建立
参数对话栏第一和第二项就是我们需要设置的传递函数的分子与分母，如我们
0.018s?10.018s?1需要设置电流环的控制器的传递函数：WACR(s)?0.292?，这在?0.018s0.062s对话栏的第一栏写如：[0.018 1]，第二栏为：[0.062 0]。点击OK，参数设置完成。如图12。
图12传递函数参数设置
设置完所有模块的参数后将模块连接起来既得到图7所示的系统仿真模型。 在这里需要注意的是，当我们按照理论设计的仿真模型得到的实验波形与理想的波形有很大的出入。图13为按照理论设计得到的转速输出波形。
4
理论设计条件下输出转速曲线300025002000转速n/r/min15001000500000.511.522.5t/s33.544.55图13理论设计条件下输出转速曲线
从图13中可以清楚地看出，输出转速有很大的超调，最大可达83.3%，调整时间达1.7s之久，这是我们所不能接受的。
实践表明：应用这些工程设计方法来设计电流调节器参数，其实际电流特性与预期的比较接近。但是，由于这两种设计方法从理论上来讲都只适用于零初始条件下对线性控制系统的设计，因此，对于含有非线性环节的可控硅调速系统来说，理论和实际的矛盾比较突出。
在电机起动过程的大部分时间内，转速器处于饱和限幅状态，转速环相当于开环，系统表现为恒值电流调节的单环系统。因而转速的动态响应一定有超调，只是在转速超调后，转速调节器退出饱和，才真正发挥线性调节的作用。从另一个角度上看，在转速调节器起着饱和的非线性控制作用，只有这样，才能保证内环的恒值调节。所以可以看出，上述的很大的转速超调是因为我们用了零初始条件下线性控制系统的工程设计方法设计了具有非线性环节的速度环参数的结果。
因此，速度调节器的设计参数与实际调试结果相差比较大，使系统对负载扰动引起的动态速降（升）缺乏有效的抑制能力，存在起动和制动过程中超调量大，突加（减）负载时，动态速降（升）大等缺点。
所以，我们对ACR和ASR的参数进行整定，特别是速度控制器的参数。我们就对其作出了适当的调整，将速度控制器的传递函数改成
0.8s?1，将电流调节器的0.03s 5
“双闭环控制直流电动机调速系统”数字仿真实验2
