基于Matlab的单闭环直流调速系统仿真实验设计尚丽，陈杰(苏州市职业大学电子信息工程系，江苏苏州215104)摘要：分析Matlab/Simulink仿真技术在转速单闭环直流调速系统中的应用.考虑了转速有静差和无静差两种情况，采用面向电气原理结构图的仿真方法建立仿真模型；给出主电路和控制电路的参数设置方法，同时改变转速调节器的参数设置，对单闭环直流调速系统的调速性能进行仿真实验分析，并给出直流电动机的转速和电枢电流仿真波形.实验结果表明，单闭环直流调速系统的调速性能仿真结果与理论推导的调速性能一致，对实验教学有一定的指导意义.关键词：Matlab/Simulink仿真；转速；单闭环直流调速系统；静差；仿真模型中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：1008-5475(2011)04-0001-05TheSimulationExperimentDesignofSingleClosedLoopDCSpeedGoverningSystemBasedonMatlabSHANGLi,CHENJie(DcpartmcntofElectronicInfonnationEngineering,SuzhouVocationalUniversity,Suzhou215101,Chino)Abstract：ThispapermainlyanalyzestheapplicationofsimulationtechniqueofMatlab/SimulinktorotatingspeedsingleclosedloopDCspeedcontrolsystcm.utilizingthesimulationmethodoffacingelectricprincipleconstructiondiagrambasedonthepossiblecasesofstaticerrorandncstaticerror,thepaperproposestheparametersettingmethodsofmaincircuitandcontrolcircuit・Atthesametime,thesimulationexperimentalanalysisofthespeedperformaneeofthesingle・loscdloopDCmotorcontrolsystemismadewithchangesoftheparametersettingofspeecregulator.ThesimulationwavesofspeedondcurrentofDCmotorarealsogivenout・TheexperimcmalresultsshowthatthesimulationresultsofspeedperformanceofsingleclosedloopDCmotorareconsistentwiththoseobtainedfromtheory,andthissystemoffersguidancefoiexperimentalteaching.Keywords:simulationofMatlab/Simulink;rotatingspeed;singleclosedloopDCmotorspeedgoverningsystem;staticerror;simulationmode1调速系统的转速降落是由负载引起的转速偏差，引入转速闭环将使调速系统大大减少转速降落，从而人人降低系统的静差率，提高直流电动机调速控制系统的稳定性"引.另外，在转速单闭环调速系绞中，当转速调节器(automaticspeedregulator,ASR)采用比例(proportion,P)调节器时，该调速系统是有静差的；为了消除系统的静差，可用积分(integration,I)调节器或者比例积分(proportionintegration,PI)收稿日期:2011-09-15;修回日期:2011-09-21基金项目：江苏省“青蓝工程”资助项目作者简介：尚丽(1972—)，女,安徽场山人副教授，高级工程师，工学皿士，主耍从事数字图像处理、人工神经网络和模式识別研究.调节器代替P调节器构成无静差转速单闭环直流调速系统.木文讨论的无静差转速单闭环直流调速系统采用PI调节器作为转速调节器.近年來，随着计算机技术的发展，仿真技术逐步发展，现已形成完整的学科，渗透到各个领域，为应用系统的研究提供了强大的工具.目前，使用Matlab对控制系统进行计算机仿真的主要方法是以控制系统的传递函数为基础，使用Matlab的Simulink工具箱对英进行计算机仿真研究，而本文应用的是一种直向控制系统的电气原理结构图，使用电力系统工具箱（simpowersystems）进行转速单闭环直流调速系绞仿真的新方法.使用电力系统工具箱，用户不碍要自己编程且不需推导系统的动态数学模型，只要从工具箱的元件库中复制所需的电气元件，按电气系统的结构进行连接即可"叫系统的建模过程接近实际系统的搭建过程，而且元件库中的电气元件能较全面地反映相应实际元件的电气特性，仿真结果的可信度较高.1单闭环调速系统的组成及其工作原理1.1系统组成帯转速负反馈的单闭环直流调速系统的原理图如图1所示⑴7引+在图1中，A是调节器，当其选用P说节器时，图1就是一个有静差的单闭环诟速系统；当其选用PI调节器吋，图1就是一个无静差的单闭环调速系统；GT是触发器装置；UPE是由电力电子器件组成笊变换器，其输入接三相（或单相）交流电，输出为可控的直流电压U/TG是测速发...