（外文翻译）基于Simulink的双闭环直流电机调速系统的参数优化与仿真（译文）㊣精品文档值得下载

例调节器并联带限幅作用调节器在实际仿真中应用很广泛。

图转速闭环控制直流电机调速系统仿真模型如果对两个调节器参数同时进行优化，不能依赖控制系统参数在仅使用优化软件对个可变输出目标函数进行参数优，调整参数可变输出控制结果是使该系统更复杂而且很容易使些模块输出无限大，但可以使另个模块得到优化假设把转速环输出设定为目标函数优化对象，优化结果可能是能够更好地加速回路输出，但电流环路输出可能就不能满足设计要求反之亦然。

如图线和电流曲线如图所示。

显然电流曲线是不符合实际情况和实际需要。

因此，根据传统多回路控制器设计方法，我们通常会第个优化内环调节器参数，然后优化外环调节器参数。

图转速曲线和电流曲线结果分析通常我们先从电流环开始分析。

在图仿真模型中，电流环设置个幅度为给定信号。

电流环仿真模型如图所示。

图电流环仿真模型如图所示，在仿真模型中对两个调节器同时间参数进行图电流环阶跃响应曲线基于目标函数优化。

初始值为目标函数为。

电流环响应很快，所以仿真时间应该取得短点。

这里取。

通过仿真获取参数优化结果为，。

电流回路阶跃响应曲线如图所示。

从图可以得出电流超调量达到了，所以它不能满足设计要求。

为了抑制电流超调量，需要修改目标函数，修改后目标函数为其中然后就可以进行参数优化。

选择目标函数为式所示目标函数，目标函数其余参数与前面是相同。

重新对和参数优化后，我们获得参数优化结果为，。

参数优化后电流环阶跃响应曲线如图所示。

这里电流超调量为，所以它可以很好地满足设计要求。

图电流环阶跃响应曲线基于目标函数电流环调节器参数确定后，就需要确定转速环调节器参数和。

优化后转速环参数将取代图中调节器参数。

在转速环中将设置个给定信号，给定电压幅度为，且转速环和参数初始值如下。

然后，我们设定目标函数是，仿真时间为。

我们可以得到参数优化结果是，。

电流环和转速环参数优化后将取代图中转速和电流调节器。

通过仿真我们可以得到电流和速度阶跃响应曲线，电流和速度阶跃响应曲线如图所示。

转速超调量为，电流超调量为。

显然，他们都可以很好地满足设计要求。

当参数优化后调节器满足动静态稳定性要求，稳态转速为，符合预期转速。

所以我们实现了调节器稳态无静差。

从上面对仿真曲线特性分析我们知道，所设计调节器在双闭环直流电动机调速系统中满足设计要求。

图转速曲线和电流曲线参数优化结论直流电动机双闭环调速系统是个典型多回路控制系统。

对于这种类型控制系统设计方法是从内环到外环，环环逐步向外设计控制器。

在本次设计中使用参数优化技术，在没有任何经验情况下我们可以快速获得满足设计要求调节器参数。

这种对外环调节器参数进行仿真优化过程，同样也适用于其他类型多环控制系统。

参考文献陈伯时电力拖动自动控制系统北京机械工业出版社，蒋敏控制系统计算机仿真北京机械工业出版社，罗晓丽，范桂林直流电动机调速系统上海海事大学电子工程学院，吴素品，刘菲基于模糊控制直流电动机调速系统仿真长沙电力大学学报自然科学版，曾文火，周万利，朱鹏晨直流电机位置控制微分反馈控制算法及参数优化方法电机与控制，调节器。

考虑到滤波因素，双闭环直流调速系统动态结构图如图所示。

图双闭环直流调速系统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，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安全，在电流调节器后面还增加了限幅装置。

，，，，，，，，。

稳态指标无静差。

动态指标电流超调量不超过转速超调量不超过。

多环控制系统工程设计般原理是从内环开始，环环向外设计。

对于双闭环直流电机调速系统，我们应该首先从内环回路电流回路入手，按照电流环控制要求，确定电流环选用什么样典型系统。

应该根据调节器结构和参数对电流环进行校正。

然后，把电流环等效为个小基于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。

关键字参数优化直流电动机双闭环系统仿真正文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，这样的系基于双闭环直流电机调速系统参数优化与仿真摘要在控制系统中当动态性能要求很高，并且单回路控制系统不能满足要求时，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调节器参数，使系统动态和稳态指标达到设计要求。

关键字参数优化直流电动机双闭环系统仿真正文简介在经典控制理论中，通常对控制电路中每个物理量设立个调节器，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个典型多环控制系统。

根据文献我们很清楚了解到速负反馈控制单闭环直流调速系统用调节器可以保证系统稳定性。

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唯方法是实现电流负反馈控制，在电流控制环中设置个调节器，特别是用于调节电流量调节器。

控制系统中就建立了转速电流两个调节器。

这样系统被称为直流电动机电流和转速控制系统这样系统也被称为双闭环直流电动机调速系统。

系统模型为了充分发挥转速和电流负反馈在系统中控制作用，以及它们不会相互抑制影响系统性能，我们在系统中设置了两个调节器调节速度和电流，实现它们之间联接。

也就是说，我们把速度调节器输出作为电流调节器输入，电流调节器输出控制整流电路触发装置。

从整个闭环反馈控制回路结构来看，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。

这就形成了个双闭环直流调速系统。