基于simuli
k的双闭环直流电机控制系统的仿真与参数优化
摘要：当控制系统和较高的单回路控制系统已不能满足瞬态性能的要求时，我们实现了由内循环到到外循环的多环控制和参数优化。本文以双闭环直流电机调速系统为例，并采用仿真优化方法来设计两个PI调节器的参数，使之动态与静态指标均达到设计要求。关键字：参数优化；直流电机；双闭环系统；仿真
一、引言经典控制理论中通常为每个物理控制电路设置调节器，但当多个物理参数需要被控制时多个调节器控制环就被需要，例如多回路控制系统。双闭环直流电机调速系统就是一个典型的多闭环控制系统。在文献1中明确指出负反馈和单闭环PI控制能够保证电流调速系统的稳定性。当在该控制系统中瞬态性能的要求是高的，如快速制动时，突然的动态负载降低，及其他的减小，单闭环系统将难以满足更高的需求。解决这个问题的唯一方法是在经典控制理论中优化电流负反馈控制物理参数同时在当前的控制循环中建立一个调节器专门为调节电流的大小。这两个调节器分别调整电流和速度。这个系统就是直流电机的电流和速度控制系统（我们也叫这个系统双闭环直流调速系统）12。二、系统模型为了发挥速度和电流负反馈在系统中有效性他们不会相互抑制影响系统的性质，在系统中设置两个调节器，并在调整速度和电流之间实现级联。也就是说，我们把速度调节器的输出作为电流调节器的输入，然后电流调节器的输出控制可控硅的启动装置。在闭环反馈的外部结构中，电流调节在环的内部，称之为内环；速度调节在环的外部，称之为外环。这就形成了双闭环直流调速系统。为了获得良好的静态和动态性能，双闭环直流调速系统的两个调节器通常采用PI调节器3。考虑到这些因素，如过滤、实际的动态结构，双闭环直流调速系统如图1所示。为了确保起始电枢电流值不超过允许的值，速度调节器的电压幅值需要是有限的。这样，当速度调节器变成饱和状态时，输出电压是饱和的，对相应的允许的最大起动电流，电流环是不饱和的，电机确保以恒电流在允许的最大电流值内加速。为了确保安全的调试，在电流调节器的
f背面也会添加限幅器。To
001，Toi002，Ts00017，T1003，Tm15456，
R05，KP40，Ce17576，0007，005。
1稳态指标非静态误差。2动态指标：电流过载不能超过3；速度过载不能超过5。多回路控制系统工程设计的一般原则是从内部循环开始设计，在向外一个接一个环。对双闭环直r