基于Matlab的直流電機(jī)PWM調(diào)速仿真

1基于Matlab的直流電機(jī)PWM調(diào)速仿真

姓名：周陽專業(yè)：控制研13學(xué)號：2013312110102電路系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立由物理定律，列寫電路系統(tǒng)微分方程當(dāng)電路閉合時：對回路：對轉(zhuǎn)子：則由（1）（2）可知（3）（4）即為電路系統(tǒng)微分方程表達(dá)式，由于（4）為非線性的，所以，不能寫成狀態(tài)方程形式。2圖一、系統(tǒng)簡化電路圖3二、電路系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置電源電壓u設(shè)為：U0=30V額定轉(zhuǎn)速n設(shè)為：Nm=1500轉(zhuǎn)/分=25轉(zhuǎn)/秒回路參數(shù)設(shè)為：L=0.065H;Ri=0.72Ω;轉(zhuǎn)動慣量設(shè)為:J=0.36PD參數(shù)設(shè)為:kr=1.0;ki=0.5;kn=0.0027;kp=0.05;kd=0.33;圖一、系統(tǒng)簡化電路圖4

三、電路系統(tǒng)原理分析

仿真時PD參數(shù)的選取是難點(diǎn),其對系統(tǒng)的影響至關(guān)重要。在選擇PD參數(shù)時應(yīng)綜合考慮kp、ki、kd的變化給系統(tǒng)帶來的影響,具體可以按照先比例后積分再微分的順序反復(fù)調(diào)試參數(shù)。5

四、matlab仿真程序%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%電源電壓u設(shè)為：U0=30V%額定轉(zhuǎn)速n設(shè)為：Nm=1500轉(zhuǎn)/分=25轉(zhuǎn)/秒%回路參數(shù)設(shè)為：L=0.065H;Ri=0.72Ω;%轉(zhuǎn)動慣量設(shè)為:J=0.36%PD參數(shù)設(shè)為:kr=1.0;ki=0.5;kn=0.0027;%kp=0.05;kd=0.33;%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%主函數(shù)functionzhouyang()dt=0.0033;%采樣步長x=[0;0];%電流、轉(zhuǎn)速初值設(shè)為0y=x;t=0;Nm=1500;%給定額定電壓fori=1:2000%數(shù)值求解t=[ti*dt];x=x+(dt*F(x,Nm))';%歐拉方法y=[y,x];end%繪圖figureX1=t;X2=y(1,:);subplot(2,1,1)plot(X1,X2,'LineWidth',2);%繪制電流曲線title(['\fontsize{12}轉(zhuǎn)速:橫軸單位秒—s,縱軸單位安培—A'])X3=y(2,:);subplot(2,1,2)plot(X1,X3,'r','LineWidth',2);%繪制轉(zhuǎn)速曲線title(['\fontsize{12}轉(zhuǎn)速:橫軸單位秒—s,縱軸單位轉(zhuǎn)每秒—r/s'])6四、matlab仿真程序f%子函數(shù)定義unction[dx]=F(x,Nm)L=0.065;J=0.36;R=0.72;%限流電阻kr=1.0;ki=0.5;kn=0.0027;U0=30;%電源電壓i=x(1);n=x(2);kp=0.05;kd=0.33;dn=(ki*i-kn*n^2)/J;%轉(zhuǎn)速狀態(tài)方程du=kd*(kp*(Nm-n)-dn);%通過PWM器件調(diào)制后的輸出電壓P=du;di=(-R*i-kr*n+P)/L;%電流狀態(tài)方程dx(1)=di;dx(2)=dn;if(P>U0)P=U0;endif(P<U0)P=0;end五、matlab仿真結(jié)果分析：在以上參數(shù)選取的條件下①電流i