基于Simuli
k的双闭环直流电机调速系统的参数优化与仿真
摘要
在控制系统中当动态性能的要求很高，并且单回路控制系统不能满足的要求时，我们实施了多环控制和在线对内环和外环进行参数优化。本文以双回路直流电动机调速控制系统为例，采用仿真优化方法设计两个PI调节器的参数，使系统的动态和稳态指标达到设计要求。关键字：参数优化正文：直流电动机双闭环系统仿真
I简介
在经典控制理论中，通常对控制电路中的每个物理量设立一个调节器，当有多个物理参数要被控制时，就需要设置多个调节器来控制这些参数，这样的系统被称为多回路控制系统。双闭环直流电动机调速系统是一个典型的多环控制系统。根据文献1我们很清楚的了解到速负反馈控制的单闭环直流调速系统用PI调节器可以保证系统的稳定性。然而当控制系统对动态性能要求很高，例如快速制动、突加负载时转速降落小等要求，单闭环调速系统将难以满足需求。经典控制理论解决这个问题的唯一的方法是实现电流负反馈控制，在电流控制环中设置一个调节器，特别是用于调节电流量的调节器。控制系统中就建立了转速、电流两个调节器。这样的系统被称为直流电动机的电流和转速控制系统（这样的系统也被称为双闭环直流电动机调速系统）。
II系统模型
为了充分发挥转速和电流负反馈在系统中的控制作用，以及它们不会相互抑制影响系统的性能，我们在系统中设置了两个调节器调节速度和电流，实现它们之间的联接。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，电流
f调节器的输出控制整流电路的触发装置。从整个闭环反馈控制回路的结构来看，电流调节环在转速调节环之内，称之为内环；转速调节环在外，称之为外环。这就形成了一个双闭环直流调速系统。为了获得良好的静、动态性能，双闭环直流调速系统的两个调节器一般设计为PI调节器。考虑到滤波因素，双闭环直流调速系统的动态结构图如图1所示。
图1双闭环直流调速系统的动态结构图
为了保证电动机启动时电枢电流不超过允许值，速度调节器必须要限制其输出的电压幅值。这样，当转速调节器达到饱和状态，输出电压达到限幅值，对应于最大允许起动电流，此时电流调节器是不饱和的，DC实现在最大电流允许值下恒流加速启动。为了确保在电动机调试过程中的安全，在电流调节器的后面还
30增加了限幅装置。To
001，Toi002，Ts00017，Tl0，
，Tm15456，
R05，Kp40，Ce17576，0007，00r