自动控制直流电机simulink仿真.docx

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自动控制直流电机simulink仿真

自控综合实验报告

空载启动的分析

由图可见当无扰动转矩，直流电机空载启动时，稳定转速与电枢输入电压呈线性关系

空载启动时直流电机的输入电压与转速的传递函数：

实际仿真空载启动曲线

传递函数空载启动曲线

可见实际仿真响应曲线与传递函数响应曲线基本一致

扰动转矩与转速传递函数

3s时加入扰动转矩时实际仿真曲线

3s时加入扰动转矩时传递函数曲线

由图可见，加入扰动转矩后实际仿真曲线与传递函数曲线基本一致

加入反馈环节的仿真与分析

无扰动转矩空载启动：

超调量=32.32%峰值时间=0.4602s调节时间ts=1.4774s

0时刻加入扰动转矩TL=100：

超调量=33.36%峰值时间=0.4728s调节时间ts=1.4927s

系统处于临界稳定状态

系统处于临界稳定状态

系统已经失稳

系统已经失稳

系统已经失稳

系统已经失稳

系统根轨迹图像

当系统处于临界稳定时，K=50.4782

K=10时内奎斯特曲线

幅值裕量Kg=5.0000相角裕量=33.9366°

K=50时内奎斯特曲线

幅值裕量Kg=1.0000相角裕量=9.6068e-06°

K=90时内奎斯特曲线

幅值裕量Kg=0.5556相角裕量=-10.7520°

K=100时内奎斯特曲线

幅值裕量Kg=0.5000相角裕量=-12.6189°

由传递函数理论分析可见，当K=50时，系统已处于临界稳定状态，nyquist曲线显示已经没有幅值裕量和相角裕量，实际仿真曲线当k=50时也已处于临界稳定状态，所以传递函数与实际仿真曲线符合的很好，但临界稳定工程上已处于不稳定状态，所以工程上搭建系统时一定要有较大的幅值裕量和相角裕量才能保证系统的稳定性。

（注：

可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!

）