-PAGE58摘要本文介紹了，基于SIEMENS直流控制系統(tǒng)裝置，進(jìn)行的相關(guān)的直流調(diào)速系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起動(dòng)、制動(dòng)性能，宜于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動(dòng)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。從控制的角度來(lái)看，直流調(diào)速系統(tǒng)是一種通過(guò)對(duì)直流發(fā)電機(jī)輸出電壓的改變，從而達(dá)到調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的的系統(tǒng)。直流調(diào)速系統(tǒng)中，雖然開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)也能在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，但卻難以滿足生產(chǎn)工藝對(duì)靜差率與調(diào)速范圍的綜合要求。只有按反饋控制原理構(gòu)成的轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)，才是減小或消除靜差速降的有效途徑。閉環(huán)控制系統(tǒng)又包括單閉環(huán)控制系統(tǒng)和多閉環(huán)控制系統(tǒng)。在控制過(guò)程中，系統(tǒng)既要控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差調(diào)節(jié)；又要控制電動(dòng)機(jī)電樞電流，使系統(tǒng)在充分利用電動(dòng)機(jī)過(guò)載能力的條件下或得最快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。基于西門子6RA70直流調(diào)速系統(tǒng)裝置，從九個(gè)實(shí)驗(yàn)題目來(lái)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和研究，通過(guò)實(shí)際操作，數(shù)據(jù)分析以及圖像的截取，來(lái)實(shí)現(xiàn)直流調(diào)速系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)，并通過(guò)matlab的建模與仿真探究最優(yōu)化參數(shù)，且在電動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞：直流調(diào)速系統(tǒng)，西門子6RA70，開(kāi)環(huán)，單閉環(huán)，雙閉環(huán)，matlab

目錄TOC\o"1-4"\h\u27251摘要 1258141概述 425672課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 5284972.1設(shè)計(jì)任務(wù) 5192142.2設(shè)計(jì)要求 5139463理論設(shè)計(jì) 6215013.1方案論證 623213.2系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6312793.2.1結(jié)構(gòu)框圖 626153.2.2系統(tǒng)原理圖及工作原理 7129723.3單元電路設(shè)計(jì) 7265163.3.1單元電路工作原理 8220684設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目 11229754.1熟悉6RA70直流調(diào)速系統(tǒng)的外部接線，掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 11149884.2學(xué)習(xí)DriveMonitor軟件的使用方法 1122464.3系統(tǒng)基本參數(shù)輸入 12295444.4速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化，系統(tǒng)的控制參數(shù)監(jiān)視及分析 15322594.4.1參數(shù)優(yōu)化 15244174.4.2參數(shù)監(jiān)視與分析 15219294.5速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行 1625194.5.1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 16137424.5.2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的跟隨性能 1928851圖4-12雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的跟隨性能 2031991圖4-13雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的跟隨性能 2030049圖4-14雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的跟隨性能 21299384.5.3雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的抗擾性能 21149754.6斜坡函數(shù)發(fā)生器的參數(shù)設(shè)定及波形調(diào)整，改變斜率觀察系統(tǒng)特性 23248414.6.1參數(shù)設(shè)定與波形調(diào)整 23317584.6.2系統(tǒng)特性分析 27252244.7利用模擬量輸出通道D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電流及速度動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線的測(cè)試 2777244.8電機(jī)給定運(yùn)行軌跡控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) 2874154.8.1給定波形不同時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行軌跡 28201294.8.2速度和電流環(huán)P、I不同時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行軌跡 3097144.9電機(jī)模型的辨識(shí)與參數(shù)優(yōu)化 39142724.9.1控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真的過(guò)程 39258574.9.2Matlab建模與仿真 41305764.9.3轉(zhuǎn)速環(huán)與電流環(huán)斷開(kāi)操作 41273964.9.4線性系統(tǒng)離散化 41254284.9.5離散系統(tǒng)的模型辨識(shí) 42179654.9.6離散系統(tǒng)連續(xù)化 45111224.9.7Simulink環(huán)境中的系統(tǒng)模型、仿真結(jié)果及分析 48160344.9.8對(duì)比仿真圖像與實(shí)際圖像 52140225結(jié)論 5523546使用儀器設(shè)備清單 56126987收獲和體會(huì) 57104438參考文獻(xiàn) 58

1概述SIMOREGDC-MASTER以其高度運(yùn)行可靠性和使用性在世界范圍內(nèi)的各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域著稱，其操作非常簡(jiǎn)單，并且不需要專門的編程知識(shí)，所有設(shè)置均可通過(guò)參數(shù)設(shè)定設(shè)備進(jìn)行。參數(shù)設(shè)定也可通過(guò)PC的菜單提示進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)快速地投入運(yùn)行。西門子6RA28/24/70直流調(diào)速器為全數(shù)字式，其中，6RA70又具有如下特點(diǎn)：電樞電流：15-2000A電樞電壓：420-485VDC

勵(lì)磁可調(diào)：SIMOREGDC-MASTER是全數(shù)字調(diào)速裝置，它接到三相交流電網(wǎng)上，并能調(diào)節(jié)直流調(diào)速系統(tǒng)的電樞和勵(lì)磁。優(yōu)化的通訊技術(shù)：SIMOREGDC-MASTER使用開(kāi)放的和標(biāo)準(zhǔn)的PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，通過(guò)RS232接口可直接連接到PC和實(shí)現(xiàn)裝置對(duì)裝置通訊。裝置與裝置間通訊：使用新穎的BICO技術(shù)使SIMOREGDC-MASTER在軟件功能性方面達(dá)到一個(gè)新水平。只需簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)定，就可實(shí)現(xiàn)功能塊的不同組合，滿足實(shí)際的應(yīng)用。BICO新穎的軟件解決方案使用RS485：接口實(shí)現(xiàn)裝置與裝置間的連接，因而實(shí)現(xiàn)一個(gè)高速全數(shù)字設(shè)定值級(jí)鏈。DriveMonitor是實(shí)現(xiàn)對(duì)西門子傳動(dòng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的一個(gè)工具軟件?？梢赃M(jìn)行參數(shù)設(shè)定,故障分析和跟蹤記錄等功能。主要功能包括：參數(shù)設(shè)定、裝置診斷、參數(shù)備份和刷新、數(shù)據(jù)記錄跟蹤、參數(shù)比較等。通過(guò)西門子6RA70直流調(diào)速系統(tǒng)裝置，探究直流調(diào)速系統(tǒng)。

2課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2.1設(shè)計(jì)任務(wù)（1）學(xué)會(huì)使用SIMENS直流控制系統(tǒng)裝置。（2）確定控制系統(tǒng)方案，畫出系統(tǒng)的原理圖和方框圖，并使用SIMENS直流控制系統(tǒng)裝置完成自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)。（3）撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告2.2設(shè)計(jì)要求（1）熟悉SIEMENS直流調(diào)速系統(tǒng)6RA70的外部接線；（2）熟悉并學(xué)會(huì)使用SIEMENS直流控制系統(tǒng)裝置；（3）按照要求確定自動(dòng)控制系統(tǒng)方案；（4）畫出系統(tǒng)的原理電路圖和方框圖；（5）學(xué)習(xí)DriveMonitor軟件的使用方法（6）掌握SIEMENS直流控制系統(tǒng)裝置的各種參數(shù)設(shè)定方法；（7）設(shè)計(jì)出相應(yīng)的系統(tǒng)配置并完成調(diào)試；（8）撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。

3理論設(shè)計(jì)3.1方案論證為了滿足工業(yè)自動(dòng)化對(duì)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)越來(lái)越高的性能要求，西門子公司1999年隆重推出了新型的直流驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品6RA70，它廣泛適用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，諸如印刷機(jī)械、起重機(jī)械的行走機(jī)構(gòu)和提升機(jī)械、電梯及有軌纜車傳動(dòng)，橡膠、造紙和鋼鐵工業(yè)中的傳動(dòng)，剪切機(jī)，校直機(jī)和卷取機(jī)、軋機(jī)的主傳動(dòng)，橫向剪切或薄膜機(jī)傳動(dòng)以及其他特殊應(yīng)用場(chǎng)合。與西門子公司的前代直流驅(qū)動(dòng)裝置相比，6RA70的特性從機(jī)械結(jié)構(gòu)到軟件特點(diǎn)都有重大突破。它采用了與西門子交流驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品一致的電子箱，機(jī)械結(jié)構(gòu)更加緊湊，模板可以自由配置，安裝方便簡(jiǎn)單，6RA70系列單機(jī)電流可達(dá)2000A，裝置與裝置可以直接并聯(lián)，擴(kuò)展電流可達(dá)12000A。全部的6RA70直流驅(qū)動(dòng)裝置可以實(shí)現(xiàn)單象限或四象限運(yùn)行，供電電壓等級(jí)為400V、575V、690V和830V，電樞電流范圍15～2000A，勵(lì)磁電流范圍3～40A，過(guò)載能力可達(dá)150%，也可以提供成柜裝置，即接即用。3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2.1結(jié)構(gòu)框圖圖3-1單閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖圖3-2雙閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖3.2.2系統(tǒng)原理圖及工作原理圖3-3系統(tǒng)原理圖3.3單元電路設(shè)計(jì)3.3.1單元電路工作原理（1）速度調(diào)節(jié)器電路圖3-4速度調(diào)節(jié)器電路圖速度調(diào)節(jié)器電路圖如圖所示，其工作原理為：通過(guò)設(shè)定P621，P622，P623，P624的值來(lái)控制速度調(diào)節(jié)器的給定值與反饋值，從而得到偏差值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)速度的開(kāi)環(huán)控制或者閉環(huán)控制。同時(shí)可以通過(guò)設(shè)定Kp和Tn的參數(shù)使調(diào)機(jī)器工作在最佳狀態(tài)。（2）電流調(diào)節(jié)器電路圖3-5電流調(diào)節(jié)器電路圖電流調(diào)節(jié)器電路圖如圖所示，電流調(diào)節(jié)器通過(guò)得到給定值與反饋值的偏差來(lái)實(shí)現(xiàn)電流的調(diào)節(jié)。通過(guò)改變P值來(lái)控制電流調(diào)節(jié)器的給定與反饋，如果是單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，則可以通過(guò)設(shè)定P602的值來(lái)改變是否與反饋。（3）振蕩、方波發(fā)生器電路圖3-6振蕩、方波發(fā)生器電路圖振蕩、方波發(fā)生器原理圖如圖所示，通過(guò)設(shè)定P480，P481，P482，P483的參數(shù)值來(lái)改變方波的波形。通過(guò)設(shè)定P485的值為1是方波發(fā)生器作為輸入。（4）斜坡函數(shù)發(fā)生器電路圖3-7斜坡函數(shù)發(fā)生器電路圖斜坡函數(shù)發(fā)生器電路圖如圖所示，通過(guò)設(shè)定P633，P634，P635，P636，P637，P638，P639，P640，P641,P646的參數(shù)改變斜坡函數(shù)發(fā)生器的功能。（5）電流限幅電路圖3-8電流限幅電路圖（6）轉(zhuǎn)矩限幅，速度限幅調(diào)節(jié)器電路圖3-9轉(zhuǎn)矩限幅，速度限幅調(diào)節(jié)器電路圖

4設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目實(shí)驗(yàn)題目：（1）熟悉6RA70直流調(diào)速系統(tǒng)的外部接線，掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；（2）學(xué)習(xí)DriveMonitor軟件的使用方法；（3）系統(tǒng)基本參數(shù)輸入；（4）速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化，系統(tǒng)的控制參數(shù)監(jiān)視及分析；（5）速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行；（6）斜坡函數(shù)發(fā)生器的參數(shù)設(shè)定及波形調(diào)整，改變斜率觀察系統(tǒng)特性；（7）利用模擬量輸出通道D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電流及速度動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線的測(cè)試；（8）電機(jī)給定運(yùn)行軌跡控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)；（9）確定被控對(duì)象的傳遞函數(shù)模型，并利用Simulink設(shè)計(jì)合適的速度調(diào)節(jié)器的PI參數(shù)，通過(guò)仿真得到理想的階躍響應(yīng)曲線，并在6RA70系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)；4.1熟悉6RA70直流調(diào)速系統(tǒng)的外部接線，掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4.2學(xué)習(xí)DriveMonitor軟件的使用方法DriveMonitor是實(shí)現(xiàn)對(duì)西門子傳動(dòng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的一個(gè)工具軟件?？梢赃M(jìn)行參數(shù)設(shè)定,故障分析和跟蹤記錄等功能。主要功能包括：參數(shù)設(shè)定、裝置診斷、參數(shù)備份和刷新、數(shù)據(jù)記錄跟蹤、參數(shù)比較等。與SIMOREG裝置連接步驟：雙擊Drivemonitor快捷圖標(biāo)打開(kāi)畫面通過(guò)file/new/baseonfactorysettingoremptyparameterset新建一個(gè)項(xiàng)目項(xiàng)目設(shè)置在線設(shè)置Drivemonitor常用功能應(yīng)用：在線參數(shù)設(shè)置參數(shù)備份和參數(shù)下載參數(shù)文件的導(dǎo)出導(dǎo)入?yún)?shù)比較功能參數(shù)表轉(zhuǎn)化成EXCEL表形式參數(shù)類型選擇故障診斷裝置連接量（K和B）的應(yīng)用查詢TRACE功能應(yīng)用通過(guò)DriveMonitor對(duì)速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，掌握系統(tǒng)的控制參數(shù)監(jiān)視及分析。4.3系統(tǒng)基本參數(shù)輸入P051置21恢復(fù)出廠設(shè)置，等待6RA70控制箱的顯示屏出現(xiàn)“o7.0”后進(jìn)行基本參數(shù)設(shè)置。（1）額定電樞電流設(shè)置：P076.1置10%圖4-1額定電樞電流設(shè)置（2）額定勵(lì)磁電流設(shè)置:P076.2置10%圖4-2額定勵(lì)磁電流設(shè)置（3）電樞線電壓設(shè)置：P078.1置220V圖4-3電樞線電壓設(shè)置（4）反饋量設(shè)置：P083置3EMFactualvalue圖4-4反饋量設(shè)置（5）電樞電流設(shè)置：P100置1.2A圖4-5電樞電流設(shè)置（6）電樞電壓設(shè)置：P101置220V圖4-6電樞電壓設(shè)置（7）勵(lì)磁電流設(shè)置：P102置0.13A圖4-7勵(lì)磁電流設(shè)置（8）額定轉(zhuǎn)速設(shè)置：P104置1500r/m圖4-8額定轉(zhuǎn)速設(shè)置4.4速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化，系統(tǒng)的控制參數(shù)監(jiān)視及分析4.4.1參數(shù)優(yōu)化（1）電流環(huán)參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化:P051置25，在30s內(nèi)順序閉合轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)的開(kāi)關(guān)，并且人為堵轉(zhuǎn)直至顯示“o7.2”結(jié)束。（2）速度環(huán)參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化:P051置26，在30s內(nèi)順序閉合轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)的開(kāi)關(guān)，直至顯示“o7.2”結(jié)束。4.4.2參數(shù)監(jiān)視與分析（1）優(yōu)化結(jié)果：電流環(huán)自動(dòng)優(yōu)化最佳參數(shù)：P=0.10I=0.014圖4-9電流環(huán)自動(dòng)優(yōu)化速度環(huán)自動(dòng)優(yōu)化最佳參數(shù)：P=1.56I=0.106圖4-10速度環(huán)自動(dòng)優(yōu)化結(jié)論分析：6RA70系統(tǒng)可由負(fù)載參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化出速度環(huán)比例系數(shù)為Pn=1.56，積分時(shí)間常數(shù)為In=0.106；電流環(huán)比例系數(shù)為Pi=0.10，積分時(shí)間常數(shù)為Ii=0.014。由此參數(shù)得出的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線最好。4.5速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行4.5.1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性研究雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行離不開(kāi)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的分析，動(dòng)態(tài)性能主要是指系統(tǒng)對(duì)給定輸入（階躍給定）的跟隨性和系統(tǒng)對(duì)擾動(dòng)輸入（階躍擾動(dòng)）的抗擾性能。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在突加給定電壓后，ASR和ACR兩個(gè)調(diào)節(jié)器鎖零同時(shí)解除，系統(tǒng)便進(jìn)入啟動(dòng)過(guò)程，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)波形可分為三個(gè)階段，在圖中以Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ表示。圖4-11雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性（1）第Ⅰ階段：0→t1為強(qiáng)迫建流階段，即電流由零上升到最大值。當(dāng)突加給定電壓后，由于電機(jī)慣性較大，轉(zhuǎn)速與電流反饋沒(méi)有建立起來(lái)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸入偏差很大，是ASR輸出立即達(dá)到限幅值。由于主回路中電感的作用，電樞電流不可能立即建立起來(lái)，使ACR輸入偏差較大，迫使ACR的輸出迅速上升，產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)迫電壓使迅速上升。當(dāng)電樞電流上升到大于負(fù)載電流后，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)。但ASR仍然處于飽和限幅狀態(tài)，輸出仍然為，繼續(xù)迫使電流上升，直到時(shí)，完成電流上升階段。在這一階段中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR處于飽和限幅狀態(tài)，電流調(diào)節(jié)器ACR輸出不達(dá)到限幅值，以保證其調(diào)節(jié)作用。（2）第Ⅱ階段：恒流升速階段。這段時(shí)間是從電流達(dá)到最大電流開(kāi)始到轉(zhuǎn)速上升到給定轉(zhuǎn)速為止。這段時(shí)間是啟動(dòng)過(guò)程中時(shí)間最長(zhǎng)的階段。在這個(gè)階段中，由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于給定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器一直處于飽和限幅狀態(tài)，ASR始終輸出限幅值。電動(dòng)機(jī)在最大電流作用下升速，增加。雖然ASR的輸入偏差在減小，但是仍然不會(huì)使ASR的輸出退出限幅狀態(tài)。此時(shí)，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)，ASR只負(fù)責(zé)給出一個(gè)最大電流給定值。由于ASR的輸出保持不變，在電流環(huán)的調(diào)節(jié)作用下，電樞電流維持最大值不變，系統(tǒng)加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng)。由于轉(zhuǎn)速的線性增長(zhǎng)，使反電動(dòng)勢(shì)E成為一個(gè)線性漸增的擾動(dòng)量，它要迫使電流減小。的減小迫使增大，經(jīng)電流環(huán)的調(diào)節(jié)又使電流上升接近到原來(lái)的值。總之，在恒流升速階段，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR處于飽和的限幅狀態(tài)，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)。電流調(diào)節(jié)器ACR起調(diào)節(jié)作用，維持接近最大電流不變。（3）第Ⅲ階段：轉(zhuǎn)速超調(diào)和電流調(diào)節(jié)階段。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到給定值是，，，即ASR入口偏差電壓為零，但由于幾分作用，ASR的輸出還維持在限幅值上，所以電動(dòng)機(jī)仍在最大電流的作用下繼續(xù)加速，使轉(zhuǎn)速出現(xiàn)超調(diào)。當(dāng)時(shí)，，使ASR退出飽和狀態(tài)，其輸出電壓即ACR的給定電壓迅速下降，也迅速下降。但由于，在一段時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)速仍繼續(xù)增加。當(dāng)時(shí)，，，n達(dá)到最大值（t3時(shí)刻）。此后電動(dòng)機(jī)開(kāi)始在負(fù)載阻力作用下減速，電流出現(xiàn)一段小于的過(guò)程之后，逐漸接近穩(wěn)態(tài)。在這一階段中，ASR和ACR同時(shí)發(fā)揮作用，速度環(huán)的調(diào)節(jié)作用是主導(dǎo)的，它使轉(zhuǎn)速通過(guò)電流環(huán)趨近于給定速度，最后使系統(tǒng)穩(wěn)定；而電流環(huán)的作用是使電流及其反饋跟隨變化，即電流環(huán)是隨外環(huán)而動(dòng)的隨動(dòng)環(huán)。由此看來(lái)，轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在突加階躍給定的啟動(dòng)過(guò)程中，利用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的飽和非線性，使系統(tǒng)首先變成一個(gè)恒流調(diào)節(jié)系統(tǒng)；又以ASR退出飽和為轉(zhuǎn)機(jī)，使系統(tǒng)在達(dá)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行之后成為無(wú)靜差的調(diào)速系統(tǒng)。4.5.2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的跟隨性能圖4-12雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的跟隨性能上升時(shí)間：圖4-13雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的跟隨性能峰值時(shí)間：圖4-14雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的跟隨性能調(diào)節(jié)時(shí)間：超調(diào)量：4.5.3雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的抗擾性能在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)通過(guò)接通磁粉制動(dòng)器來(lái)突加負(fù)載，觀察雙閉環(huán)系統(tǒng)的抗擾性能，響應(yīng)曲線如圖所示。曲線1是斜坡輸入給定信號(hào)K190曲線2是實(shí)際速度反饋信號(hào)K167曲線3是電樞電流反饋信號(hào)K117圖4-15雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的抗擾性能電樞電流：圖4-16雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的抗擾性能實(shí)際速度：圖4-17雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的抗擾性能最大動(dòng)態(tài)降落：恢復(fù)時(shí)間：4.6斜坡函數(shù)發(fā)生器的參數(shù)設(shè)定及波形調(diào)整，改變斜率觀察系統(tǒng)特性P485置0；P637置0；P638置0。調(diào)節(jié)有效上升時(shí)間P303、有效初始圓弧P305、有效終止圓弧P306的參數(shù)，觀察斜坡給定信號(hào)K190與輸出反饋信號(hào)K167的波形并分析。4.6.1參數(shù)設(shè)定與波形調(diào)整（1）P303置5s；P305、P306置0：圖4-18有效上升時(shí)間為5s時(shí)的波形 （2）P303置10s；P305、P306置0：圖4-19有效上升時(shí)間為10s時(shí)的波形（3）P303置5s；P305、P306置10：圖4-20有效初始、終止圓弧為10時(shí)的波形（4）P303置5s；P305、P306置20：圖4-21有效初始、終止圓弧為20時(shí)的波形（5）P303置5s；P305、P306置50：圖4-22有效初始、終止圓弧為50時(shí)的波形（6）P303置5s；P305、P306置100：圖4-23有效初始、終止圓弧為100時(shí)的波形4.6.2系統(tǒng)特性分析比較（1）、（2）兩組曲線可知，保持有效初始圓弧、有效終止圓弧不變，給定有效上升時(shí)間越長(zhǎng)，斜坡斜率越小，達(dá)到穩(wěn)態(tài)所用時(shí)間越長(zhǎng)，即上升越慢。比較（1）、（3）、（4）、（5）、（6）五組曲線可知，保持上升時(shí)間不變，給定有效初始圓弧、有效終止圓弧越大，波形過(guò)渡越平滑，調(diào)節(jié)時(shí)間也越長(zhǎng)。4.7利用模擬量輸出通道D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電流及速度動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線的測(cè)試圖4-24電流及速度動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線的測(cè)試4.8電機(jī)給定運(yùn)行軌跡控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)4.8.1給定波形不同時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行軌跡階躍給定：圖4-25階躍給定時(shí)的運(yùn)行軌跡（2）方波給定：圖4-26方波給定時(shí)的運(yùn)行軌跡（3）梯形波給定：圖4-27梯形波給定時(shí)的運(yùn)行軌跡4.8.2速度和電流環(huán)P、I不同時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行軌跡速度環(huán)比例系數(shù)P的比較：①P=2.06圖4-28Pn=2.06時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行軌跡調(diào)節(jié)時(shí)間：穩(wěn)態(tài)誤差：②P=10圖4-29Pn=10時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行軌跡調(diào)節(jié)時(shí)間：穩(wěn)態(tài)誤差：③結(jié)論分析：比較①②兩組系統(tǒng)運(yùn)行軌跡并計(jì)算調(diào)節(jié)時(shí)間與穩(wěn)態(tài)誤差可知，增大比例系數(shù)P，系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間變短，穩(wěn)態(tài)誤差明顯減小，但由圖片看出，曲線振蕩加劇。（2）速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)I的比較：①I=0.106圖4-30=0.106時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行軌跡圖4-31=0.106時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行軌跡圖4-32=0.106時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行軌跡②I=0.05圖4-33=0.05時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行軌跡圖4-34=0.05時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行軌跡圖4-35=0.05時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行軌跡③結(jié)論分析比較①組和②組運(yùn)行軌跡可得，曲線上升時(shí)間減小，但超調(diào)量變大，振蕩次數(shù)增加。結(jié)合理論知識(shí)可知，減小積分時(shí)間常數(shù)，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，但能消除誤差，提高系統(tǒng)的控制精度。（3）電流環(huán)比例系數(shù)P的比較：①P=0.10圖4-36Pi=0.10時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行軌跡②P=10圖4-37Pi=10時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行軌跡③結(jié)論分析比較①組和②組運(yùn)行軌跡可知，增大電流環(huán)比例系數(shù)，系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間減小，即系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)值時(shí)間減小，且系統(tǒng)靜差減小；但比例系數(shù)大，系統(tǒng)振蕩次數(shù)增加，趨于不穩(wěn)定。（4）電流環(huán)積分時(shí)間常數(shù)I的比較：①I=0.002圖4-38Ii=0.002時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行軌跡②I=0.014圖4-39Ii=0.014時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行軌跡③I=5圖4-40Ii=5時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行軌跡④結(jié)論分析比較①②③組運(yùn)行軌跡可知，積分時(shí)間常數(shù)越大，調(diào)節(jié)時(shí)間越長(zhǎng)，積分作用越弱，且由圖可看出，電流環(huán)積分環(huán)節(jié)并不能消除靜差。4.9電機(jī)模型的辨識(shí)與參數(shù)優(yōu)化用matlab建立離散系統(tǒng)的模型辨識(shí)，求出相關(guān)參數(shù)，在Simulink環(huán)境中對(duì)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，具體仿真內(nèi)容有：建立電機(jī)開(kāi)、閉環(huán)模型；對(duì)電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)進(jìn)行時(shí)域和頻域分析；對(duì)調(diào)節(jié)器參數(shù)進(jìn)行校正設(shè)計(jì)；對(duì)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行跟隨性分析。4.9.1控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真的過(guò)程控制系統(tǒng)仿真，就是以控制系統(tǒng)的模型為基礎(chǔ)，主要用數(shù)學(xué)模型代替實(shí)際的控制系統(tǒng)，以計(jì)算機(jī)為工具，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究的一種方法。通?？刂葡到y(tǒng)仿真的過(guò)程按以下步驟進(jìn)行：第一步，建立自控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，是描述系統(tǒng)輸入、輸出變量以及內(nèi)部各變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。常用最基本的數(shù)學(xué)模型是微分方程與差分方程，根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)各變量之間所遵循的物理、化學(xué)基本定律。這是解析法建立數(shù)學(xué)模型。對(duì)于很多復(fù)雜的系統(tǒng)，則必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法并利用系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)，考慮計(jì)算所要求的精度，略去一些次要因素，使模型既能準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)本質(zhì)，又能簡(jiǎn)化分析計(jì)算的工作。這是實(shí)驗(yàn)法建立數(shù)學(xué)模型?？刂葡到y(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是系統(tǒng)仿真的主要依據(jù)。第二步，建立自控系統(tǒng)的仿真模型原始的自控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型比如微分方程，并不能用來(lái)直接對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。還得將其轉(zhuǎn)換為能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行仿真的模型。對(duì)于連續(xù)控制系統(tǒng)而言，有像微分方程這樣的原始數(shù)學(xué)模型，在零初始條件下進(jìn)行拉普拉斯變換，求得自控系統(tǒng)傳遞函數(shù)數(shù)學(xué)模型。以傳遞函數(shù)模型為基礎(chǔ)，等效變換為狀態(tài)空間模型，或者將其圖形化為動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖模型，這些模型都是自控系統(tǒng)的仿真模型。對(duì)于離散控制系統(tǒng)而言，有像差分方程這樣的原始數(shù)學(xué)模型以及類似連續(xù)系統(tǒng)的各種模型，這些模型都可以對(duì)離散系統(tǒng)直接進(jìn)行仿真。第三步，編制自控系統(tǒng)仿真程序?qū)τ诜菍?shí)時(shí)系統(tǒng)的仿真，可以用一般的高級(jí)語(yǔ)言，例如Basic、Fortran或C等語(yǔ)言編制仿真程序。對(duì)于快速的實(shí)時(shí)系統(tǒng)的仿真，往往用匯編語(yǔ)言編制仿真程序。當(dāng)然也可以直接利用仿真語(yǔ)言。如果應(yīng)用MATLAB的Toolbox工具箱及其Simulink仿真集成環(huán)境作仿真工具，這就是MATLAB仿真。控制系統(tǒng)的MATLAB仿真是控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真一個(gè)特殊軟件工具的子集。第四步，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)并輸出仿真結(jié)果進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)仿真模型與仿真程序進(jìn)行檢驗(yàn)和修改，而后按照系統(tǒng)仿真的要求輸出仿真結(jié)果。4.9.2Matlab建模與仿真長(zhǎng)期以來(lái)，仿真領(lǐng)域的研究重點(diǎn)在仿真模型建立這一環(huán)節(jié)上，即在系統(tǒng)模型建立以后，要設(shè)計(jì)一種算法以使系統(tǒng)模型等為計(jì)算機(jī)所接受，然后再將其編制成程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。Matlab提供的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真工具Simulink可有效解決上述仿真技術(shù)問(wèn)題。在Simulink中，建立系統(tǒng)模型，可以隨意改變仿真參數(shù)，即時(shí)得到修改后的仿真結(jié)果。Matlab中的分析與可視化工具多種多樣且易于操作。利用Simulink對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)做適當(dāng)仿真和分析，可以在實(shí)際做出系統(tǒng)之前進(jìn)行，以便對(duì)不符合要求的系統(tǒng)進(jìn)行適時(shí)校正，增強(qiáng)系統(tǒng)性能，減少系統(tǒng)反復(fù)修改的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)高效開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的目標(biāo)。4.9.3轉(zhuǎn)速環(huán)與電流環(huán)斷開(kāi)操作將電流環(huán)直接短接，斷開(kāi)速度環(huán)。斷開(kāi)速度環(huán)步驟如下：將速度反饋環(huán)斷掉：P623置為0將速度調(diào)節(jié)器變?yōu)橐粋€(gè)純P調(diào)節(jié)器：P224置為0將速度調(diào)節(jié)器變?yōu)镵=1的比例環(huán)節(jié)：P225改為1將電流調(diào)節(jié)器短路，避免超速報(bào)錯(cuò)F038：P600置為K0120注：可選設(shè)置：P388改為適當(dāng)數(shù)值，可避免顯示速度監(jiān)控器報(bào)警信息A0314.9.4線性系統(tǒng)離散化（1）Z變換的定義Z變換的思想來(lái)源于連續(xù)系統(tǒng)。線性連續(xù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能及穩(wěn)定性，可以用拉氏變換的方法來(lái)進(jìn)行分析，與此類似，線性離散系統(tǒng)的性能，可以采用Z變換的方法來(lái)獲得。Z變換是從拉氏變換直接引申出來(lái)的一種變換方法，它實(shí)際上是采樣函數(shù)拉氏變換的變形。因此，Z變換又稱為采樣拉氏變換，是研究線性離散系統(tǒng)的重要數(shù)學(xué)工具。（2）Z變換求法設(shè)連續(xù)時(shí)間函數(shù)為,對(duì)應(yīng)的離散時(shí)間函數(shù)為,將展開(kāi)如下然后逐項(xiàng)進(jìn)行拉氏變換，得到或者（7-16）上式就是離散時(shí)間函數(shù)進(jìn)行Z變換的一種級(jí)數(shù)表達(dá)形式。由這種表達(dá)形式可知，如果知道連續(xù)時(shí)間函數(shù)在各采樣時(shí)刻nT（n=0,1,2,…）上的采樣值，便可根據(jù)式（7-16）求得其Z變換的級(jí)數(shù)展開(kāi)式，它是一個(gè)無(wú)窮項(xiàng)的數(shù)。4.9.5離散系統(tǒng)的模型辨識(shí)離散系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可以表示為它對(duì)應(yīng)的差分方程為可以用表示輸出信號(hào)在前一個(gè)采樣周期處的函數(shù)值，這種模型又稱為ARX模型。Matlab的系統(tǒng)辨識(shí)工具箱中提出了各種各樣的系統(tǒng)辨識(shí)函數(shù)，其中ARX模型的辨識(shí)可以有arx()函數(shù)加以實(shí)現(xiàn)。如果已知輸入信號(hào)的列向量，輸出信號(hào)的列向量，并選定了系統(tǒng)的分子多項(xiàng)式階次，分母多項(xiàng)式階次及系統(tǒng)的純滯后，則可以通過(guò)下面命令辨識(shí)出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。該函數(shù)將直接顯示辨識(shí)的結(jié)果，且所得的為一個(gè)結(jié)構(gòu)體，其和分別表示辨識(shí)得出的分子和分母多項(xiàng)式模型。Matlab的系統(tǒng)辨識(shí)工具箱中提供了一個(gè)函數(shù)，可以直接用了辨識(shí)差分方程的數(shù)學(xué)模型，將實(shí)驗(yàn)所取的400組離散點(diǎn)輸入到matlab的工作空間，直接調(diào)用函數(shù)辨識(shí)出系統(tǒng)的參數(shù)。由于篇幅限制只列舉400組數(shù)據(jù)中的前50組，如下表所示：Pos,Actualspeed,Iaactvalue,RFGoutput0,1,0,21,1,0,12,2,0,43,1,0,14,1,0,15,0,0,06,2,0,27,0,0,18,2,0,49,1,0,110,0,0,111,6,0,412,1,0,213,0,0,114,8,0,815,2,0,416,0,0,117,2,0,418,101,0,12419,153,0,13520,99,0,8721,41,0,7922,54,0,3123,28,0,2724,24,0,5125,49,0,2226,27,0,2927,21,0,4828,48,0,1729,31,0,2930,27,0,5131,54,0,2432,32,0,3233,27,0,5634,55,0,2135,29,0,3336,21,0,4837,55,0,2738,33,0,3339,28,0,5940,45,0,1841,28,0,737442,956,8181,737443,3329,11797,736744,6317,8998,737445,8599,6550,737146,10086,5346,737447,11404,3982,737148,12277,3729,736749,13178,3616,737150,13948,3186,7374表4-1系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)>>t1=arx([y,u],[310])Discrete-timeIDPOLYmodel:A(q)y(t)=B(q)u(t)+e(t)A(q)=1-1.606q^-1+0.789q^-2-0.1253q^-3B(q)=0.1432EstimatedusingARXLossfunction12631.5andFPE12886.7Samplinginterval:1由顯示的參數(shù)可知系統(tǒng)模型為亦即。再用函數(shù)提取系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型>>g=tf([0.1432000],[1-1.6060.789-0.1253],0.0033)Transferfunction:0.1432z^3z^3-1.606z^2+0.789z-0.1253Samplingtime:0.0033可得出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型為直接用函數(shù)轉(zhuǎn)換出來(lái)的傳遞函數(shù)模型是雙輸入傳遞函數(shù)矩陣，其第一個(gè)傳遞函數(shù)是所需要的傳遞函數(shù)，第2個(gè)是從誤差信號(hào)到輸出信號(hào)的傳遞函數(shù)，這里可以忽略。4.9.6離散系統(tǒng)連續(xù)化在離散系統(tǒng)中應(yīng)用Z變換，是為了把s的超越方程或者描述離散系統(tǒng)的差分方程轉(zhuǎn)換為z的代數(shù)方程，然后寫出離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)，再用Z反變換法求出離散系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)。所謂Z反變換，是已知Z變換表達(dá)式，求相應(yīng)離散序列的過(guò)記為進(jìn)行Z反變換時(shí)，信號(hào)序列仍是單邊的，即當(dāng)n<0時(shí)，=0。根據(jù)Z變換的定義，將象函數(shù)展開(kāi)成的無(wú)窮冪級(jí)數(shù)，即=設(shè)形如函數(shù)是z的有理函數(shù)，可表示為兩個(gè)z的多項(xiàng)式之比，即對(duì)上式用長(zhǎng)除法，用分母多項(xiàng)式去除分子多項(xiàng)式，所得商按的升冪排列=如果所得到的無(wú)窮冪級(jí)數(shù)是收斂的，則按Z變換定義可知，上式中的系數(shù)就是采樣脈沖序列的脈沖強(qiáng)度。因此，根據(jù)上式可以直接寫出的脈沖序列表達(dá)式=在matlab中可直接利用控制工具箱中的函數(shù)將Z頻域傳遞函數(shù)變換成S頻域傳遞函數(shù)：>>h=d2c(g)Transferfunction:0.1432s^3+150.3s^2+6.232e004s+1.045e007s^3+629.4s^2+1.157e005s+4.211e006即為方便simulink中的模型建立，求出傳遞函數(shù)零極點(diǎn)，命令如下：>>[z,p,k]=tf2zp([0.1432150.36.232e0041.045e007],[1629.41.157e0054.211e006])z=1.0e+002*-4.3454-3.0752+2.7086i-3.0752-2.7086ip=1.0e+002*-2.9072+0.5743i-2.9072-0.5743i-0.4795k=0.1432則傳遞函數(shù)即化為如下形式：4.9.7Simulink環(huán)境中的系統(tǒng)模型、仿真結(jié)果及分析（1）Simulink仿真工具M(jìn)ATLAB軟件的Toolbox工具箱與Simulink仿真工具，為控制系統(tǒng)的計(jì)算與仿真提供了一個(gè)強(qiáng)有力的工具，使控制系統(tǒng)的計(jì)算與仿真的傳統(tǒng)方式發(fā)生了革命性的變化。Simulink是一個(gè)用來(lái)對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包,不僅界面友好且支持更靈活的模型描述手段。用戶既可直接用方塊圖來(lái)輸入仿真模型,也可用Matlab語(yǔ)言編寫M-文件來(lái)輸入。既可以純圖形方式輸入,也可以純文本方式來(lái)輸入。還可將上述兩種方法交叉混合使用。既可對(duì)連續(xù)系統(tǒng)也可對(duì)離散系統(tǒng)進(jìn)行仿真,還適合于采樣保持系統(tǒng)。同時(shí),它也具有能在仿真進(jìn)行的過(guò)程中動(dòng)態(tài)改變仿真參數(shù)的功能。因此可以不難理解它自推出以后,就一直受到歐美和日本等國(guó)家或地區(qū)的控制界學(xué)者的青睞。Simulink為用戶提供了方框圖進(jìn)行建模的圖形接口,采用這種結(jié)構(gòu)畫模型就像你用筆和紙來(lái)畫一樣容易。它與傳統(tǒng)的仿真軟件包用微分和差分方程建模相比,具有更直觀、方便、靈活的優(yōu)點(diǎn)。Simulink包含有Sinks(輸出方式)、Source(輸入源)、Linear(線性環(huán)節(jié))、Nonlinear(非線性環(huán)節(jié))、Connections(連接與接口)和Extra(其它環(huán)節(jié))子模型庫(kù),而且每個(gè)子模型庫(kù)中包含有相應(yīng)的功能模塊。用戶也可以定制和創(chuàng)建用戶自已的模塊。用Simulink創(chuàng)建的模型可以具有遞階結(jié)構(gòu),因此用戶可以采用從上到下或從下到上的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建模型。用戶可以從最高級(jí)開(kāi)始觀看模型,然后用鼠標(biāo)雙擊其中的子系統(tǒng)模塊,來(lái)查看其下一級(jí)的內(nèi)容,以此類推,從而可以看到整個(gè)模型的細(xì)節(jié),幫助用戶理解模型的結(jié)構(gòu)和各模塊之間的相互關(guān)系。在定義完一個(gè)模型以后,用戶可以通過(guò)Simulink的菜單或Matlab命令窗口鍵入命令來(lái)對(duì)它進(jìn)行仿真。菜單方式對(duì)于交互工作非常方便,而命令行方式對(duì)于運(yùn)行一類仿真非常有用。采用Scope模塊和其它的畫圖模塊,在仿真進(jìn)行的同時(shí),就可觀看到仿真結(jié)果。除此之外,用戶還可以在改變參數(shù)后能迅速觀看系統(tǒng)中發(fā)生的變化情況。仿真的結(jié)果還可以存放到Matlab的Workspace(工作空間)里做事后處理。由于Matlab和Simulink是集成在一起的,因此用戶可以在這兩種環(huán)境下對(duì)自已的模型進(jìn)行仿真、分析和修改。（2）Simulink環(huán)境中的系統(tǒng)模型、仿真結(jié)果及分析>>simulink電機(jī)模型仿真（開(kāi)環(huán)）：圖4-51電機(jī)模型仿真電機(jī)輸入圖形:圖4-52電機(jī)輸入開(kāi)環(huán)時(shí)輸出圖像：圖4-53開(kāi)環(huán)輸出電機(jī)模型仿真（閉環(huán)）：圖4-54電機(jī)模型仿真閉環(huán)時(shí)輸出圖像（P=2.06T=0.106s）：圖4-55閉環(huán)輸出（P=2.06T=0.106s）閉環(huán)時(shí)輸出圖像（P=4T=0.106s）：圖4-56閉環(huán)時(shí)輸出圖像（P=4T=0.106s）閉環(huán)時(shí)輸出圖像（P=2.06T=0.05s）：圖4-57閉環(huán)時(shí)輸出圖像（P=2.06T=0.05s）4.9.8對(duì)比仿真圖像與實(shí)際圖像圖4-58P=2.06T=0.106s時(shí)運(yùn)行軌跡圖4-59P=4T=0.106s時(shí)運(yùn)行軌跡圖4-60P=2.06T=0.05s時(shí)運(yùn)行軌跡結(jié)論分析：對(duì)比simulink仿真曲線與電機(jī)實(shí)際運(yùn)行曲線可知，兩組曲線有一定誤差，主要可歸結(jié)為一下三方面。仿真過(guò)程中反饋為單位反饋，而實(shí)際電機(jī)由于受設(shè)備等影響，反饋不是標(biāo)準(zhǔn)單位反饋。用matlab建立傳遞函數(shù)模型時(shí)，只選取了一組數(shù)據(jù)，建立了一個(gè)模型，由于選取離散點(diǎn)時(shí)可能受設(shè)備及環(huán)境因素影響，數(shù)據(jù)不一定十分準(zhǔn)確。應(yīng)該多選取幾組數(shù)據(jù)，并多建立幾個(gè)模型，經(jīng)分析得到最佳模型。（3）電子元器件的輸入輸出曲線不可能像理論那樣的線性，再加上元器件都有溫度特性曲線，器件參數(shù)都有誤差。

5結(jié)論當(dāng)今，自動(dòng)化控制系統(tǒng)己經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，直流調(diào)速控制因其具有良好的起動(dòng)，制動(dòng)性能，適合在廣泛的范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在現(xiàn)