單閉環直流調速系統的MATLAB計算與仿真

左強 王淼 孟祥俊 李瑞

摘 要：在生產、研發、科研、實踐的各個領域中，大量的生產機器需要在不同的情況下以不同的運行速度來提高產品的生產效率和保證產品的質量。所以某一種機械就需要根據相關工件的工藝需求來對電動機的轉速進行調節。

關鍵詞：閉環；直流調速系統；反饋調節；仿真技術；穩定校正

1 緒論

電動機的作用是將電能轉化為機械能，現在市面上絕大多數生產機械都使用電動機作為驅動元件。[1]它是使某種生產機械正常運轉的動力設備，然而同一機械生產的不同元件對加工的工藝要求也不盡相同，這時就需要根據產品的工藝要求來調節電動機的轉速，使加工工件的表面達到工藝要求的精度，這時便需要調速系統來完成這項工作。

2 單閉環直流調速系統

晶閘管—電動機調速系統（V—M系統）是近年來普遍采用的調速系統，所以本文采用V-M系統進行分析。

2.1 V-M系統的控制原理

本文選用轉速為反饋量，采取變電壓的調速方式。

3 總結

本設計為單閉環直流調速系統的MATLAB計算與仿真，通過介紹閉環控制系統的基本組成以及優缺點、直流電動機的調速指標和原理、本調速系統的靜特性和穩定性、運用MATLAB進行仿真和校正幾大問題來說明本系統的可行性和實用性。通過使用相關軟件的仿真和校正，判定系統最終穩定。當然，該系統仍有一些不足之處，例如采用單閉環控制，所以在調速過程中，系統的穩態性能不太理想，在一定的轉速范圍內可以滿足要求，但是在一些要求較高的場合，該系統便很難實現，此時就應該采用雙閉環控制。

參考文獻：

[1]秦曾煌，雷勇.電工技術（第七版）.高等教育出版社，2009.

[2]孔祥東，王益群.控制工程基礎（第三版）.機械工業出版社，2008.

[3]張德豐.MATLAB仿真技術與應用.清華大學出版社，2012.

作者簡介：第一作者左強（1996-），男，內蒙古呼倫貝爾人，研究方向：機械與土木工程學院機械設計制造及其自動化專業。

通訊作者：孫曉雪（1988-），吉林吉林人，碩士，助教，研究方向：機械電子，單位：吉林農業科技學院機械與土木工程學院。