电流环速度环实验报告有图

转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真

1. 电流环的仿真 （1）典型I型系统

图1 典型Ⅰ型电流环的仿真模型

图2 图3

图4

以上图2、图3、图4分别为KT=0.25、0.5、1.0的仿真结果图，其按典型Ⅰ型系统的设计方法得到了PI调节器的传递函数分别为

、

、

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。当KT=0.25时，系统无超调，但上升时间长;当KT增大时，出现超调，

KT越大，超调量越大，但上升时间随着变短了。

观察图2、图3、图4的仿真曲线，在直流电动机的恒流升速阶段，电流值低于

=200A，其原因是电流调节系统受到电动机反电动势的扰动，如图1，所示，它是一个线性渐增的扰动量，所以系统做不到无静差，而是略低于（2）典型Ⅱ型系统

。

图5 典型Ⅱ型电流环的仿真模型

图6 图7

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图8

以上图6、图7、图8分别为KT=0.25、0.5、1.0的仿真结果图，其按典型Ⅱ型系统的设计方法得到了PI调节器的传递函数分别为

、

、

。观察仿真结果图，可知，随着KT的增大，超调量越来越大，且上升时

间也随着变短了。

2. 转速环的系统仿真

图9 转速环的仿真模型

图10 图11

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图12

以上图10为阶跃输入模块的阶跃值为10时，得到启动时的转速与电流响应曲线，转速波形先是缓慢升速，然后恒加速上升，产生超调后，最终稳定于给定转速值。而电流则是先上升，产生超调后稳定一个值，后下降至另一稳定值。即转速调节器在这三个阶段中经历了快速进入饱和、饱和及退饱和三种情况。

图11为把负载电流设计为136，满载启动时的转速与电流响应曲线，其启动时间延长，且退饱和超调量减少了。

图12为空载稳定运行时突加额定负载的转速与电流响应曲线，其转速先降低后又上升至原来的稳定值，其抗扰性能强，而电流则是先上升后下降到另一个新的稳态值。

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