实验8
基于Simuli
k的伺服系统仿真
一、实验目的
1、掌握Simuli
k的工作环境及SimPowerSystems功能模块库的应用；2、掌握Simuli
k的电力电子电路建模和仿真方法；3、掌握Simuli
k下数学模型的仿真方法；4、掌握PID控制对系统输出特性的影响。
二、实验内容与要求
直流电机单闭环调速系统组成如图81所示。图81中，r为给定输入量，y为系统速度输出量，e为系统偏差控制量。控制器选用PI调节控制方式，功率放大器选用PWM功率放大器，电机选用他励直流电机。系统参数见表81。给定速度r100rads，负载由空载到1s时跳变到20N。调节不同的PI控制器参数，观测电机速度波形、转矩波形的变化规律。PI控制器参数取值为aKi100Kp5bKi2Kp1。
r
e
y
控制器功率放大器伺服电机

图81直流电机单闭环调速系统组成
f三、实验结果与分析
仿真模型：
各模块参数设置参照老师教学所用的PPT课件。调节不同KpKiKd的值后输出波形：（1）Kp5Ki100
（2）Kp20
fKi100
（3）Kp20Ki50
（4）Kp5Ki5Kd5
f（5）Kp20Ki100Kd5
（6）Ki02Kp02Kd02
f通过比较图（1）与图（2），可知：Ki不变，Kp增大，达到稳定的时间略微变长。通过比较图（1）与图（3），可知：Kp不变，Ki增大，波形几乎不变化。通过比较图（1）与图（5），可知：加入Kd之后，波峰部分明显变尖。在Kp5，Kd5，Ki5时，即图（4），发现无法达到稳定状态，波形剧烈振荡。
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