基于MATLAB的直流电机速度控制仿真
一种基于Matlab的无刷直流电机控制系统建模仿真方法
一种基于Matlab的无刷直流电机控制系统建模仿真方法一、本文概述无刷直流电机（Brushless DC Motor, BLDC）以其高效率、低噪音、长寿命等优点，在航空航天、电动汽车、家用电器等领域得到广泛应用。
为了对无刷直流电机控制系统进行性能分析和优化，需要建立精确的数学模型并进行仿真研究。
Matlab作为一种强大的数学计算和仿真软件，为无刷直流电机控制系统的建模仿真提供了有力支持。
二、无刷直流电机控制系统原理1、无刷直流电机基本结构和工作原理无刷直流电机（Brushless Direct Current Motor，简称BLDCM）是一种基于电子换向技术的直流电机，其特点在于去除了传统直流电机中的机械换向器和电刷，从而提高了电机的运行效率和可靠性。
无刷直流电机主要由电机本体、电子换向器和功率驱动器三部分组成。
电机本体通常采用三相星形或三角形接法，其定子上分布有多个电磁铁（也称为线圈），而转子上则安装有永磁体。
当电机通电时，定子上的电磁铁会产生磁场，与转子上的永磁体产生相互作用力，从而驱动转子旋转。
电子换向器是无刷直流电机的核心部分，通常由霍尔传感器和控制器组成。
霍尔传感器安装在电机本体的定子附近，用于检测转子位置，并将位置信息传递给控制器。
控制器则根据霍尔传感器提供的位置信息，控制功率驱动器对定子上的电磁铁进行通电，从而实现电机的电子换向。
功率驱动器负责将控制器的控制信号转换为实际的电流，驱动定子上的电磁铁工作。
功率驱动器通常采用三相全桥驱动电路，具有输出电流大、驱动能力强等特点。
无刷直流电机的工作原理可以简单概括为：控制器根据霍尔传感器检测到的转子位置信息，控制功率驱动器对定子上的电磁铁进行通电，产生磁场并驱动转子旋转；随着转子的旋转，霍尔传感器不断检测新的转子位置信息，控制器根据这些信息实时调整电磁铁的通电状态，从而保持电机的连续稳定运行。
由于无刷直流电机采用电子换向技术，避免了传统直流电机中机械换向器和电刷的磨损和故障，因此具有更高的运行效率和更长的使用寿命。
基于MATLAB的电机仿真分析
基于MATLAB的电机仿真分析一、电机仿真基础在进行电机仿真分析之前，我们首先需要了解电机的工作原理和基本参数。
电机是一种将电能转换为机械能的设备，根据其工作原理的不同，可以分为直流电机和交流电机。
在进行仿真分析时，需要考虑到电机的电气和机械特性，例如电压、电流、转速、转矩等参数。
电机仿真分析的基础是建立电机的数学模型，通常采用的是电路模型或者有限元模型。
电路模型适用于小功率电机，其基本原理是根据电机的电气特性建立等效电路，并通过电路方程进行仿真分析。
有限元模型适用于大功率电机，其基本原理是根据电机的物理结构建立有限元模型，并通过有限元分析进行仿真分析。
在MATLAB中，可以利用Simulink或者PDE Toolbox等工具进行电路模型和有限元模型的建模和仿真。
三、基于MATLAB的电机仿真应用1. 电机性能分析基于MATLAB的电机仿真分析可以帮助工程师了解电机的性能和特点，例如电流波形、转速响应、转矩曲线等参数。
通过仿真分析，可以优化电机设计和控制系统，提高电机的效率和可靠性。
2. 电机故障诊断基于MATLAB的电机仿真分析还可以用于电机的故障诊断，例如定子短路、转子断路、轴承故障等。
通过对电机的电气特性和机械特性进行仿真分析，可以检测和诊断电机的故障类型和位置，从而及时进行维修和保养。
3. 电机控制系统设计基于MATLAB的电机仿真分析还可以用于电机控制系统的设计和优化。
通过搭建电机模型和控制系统模型，进行仿真分析和参数调节，可以得到最优的控制系统参数，提高电机的动态性能和稳定性。
四、结论基于MATLAB的电机仿真分析是一种有效的工具，可以帮助工程师更好地了解电机的性能和特点，优化电机设计和控制系统。
在实际工程中，可以根据电机的具体要求和情况选择合适的仿真方法和工具，进行仿真分析和应用研究。
随着MATLAB工具的不断更新和完善，电机仿真分析将得到更广泛的应用和发展。
基于MATLAB的电机仿真分析
基于MATLAB的电机仿真分析电机仿真分析是指使用MATLAB软件进行电机系统的模拟和分析。
该方法以电机的数学模型为基础，利用MATLAB的仿真工具和数学计算功能，对电机的性能、运行特性和控制设计进行分析和优化。
下面将介绍基于MATLAB的电机仿真分析的基本原理和步骤。
进行电机的数学建模。
电机的数学模型可以根据电机的物理特性和运动方程来确定。
常用的电机模型有直流电机模型、交流电机模型和步进电机模型等。
在MATLAB中，可以使用函数、矩阵和方程组等数学工具来描述电机的模型。
进行电机的参数设定。
电机的参数包括电阻、电感、转子惯量、定子和转子的绕组、转子质量等。
这些参数对于电机的性能和控制设计有重要影响。
在MATLAB中，可以使用变量来表示电机的参数，并且可以根据实际情况进行设定。
然后，进行电机系统的仿真。
电机系统的仿真包括电机的动态响应、电流波形、转速曲线、电磁转矩和能量转换等。
在MATLAB中，可以使用ODE方程求解器对电机的动态响应进行仿真。
可以使用曲线拟合和插值等函数来分析电流波形和转速曲线等。
进行电机的控制设计和优化。
电机的控制设计包括速度控制、位置控制、转矩控制和电流控制等。
在MATLAB中，可以使用反馈控制和模型预测控制等算法来设计电机的控制器。
可以使用优化算法来优化电机的参数和控制策略，使得电机的性能和效率达到最佳。
1. 灵活性高：MATLAB软件具有丰富的工具箱和函数库，可以方便地进行电机系统的建模和仿真分析。
2. 精度高：MATLAB具有高精度的数学计算功能，可以对电机的动态响应和控制效果进行准确的模拟和分析。
3. 易于使用：MATLAB软件具有友好的用户界面和操作步骤，使得电机仿真分析的过程简单易行。
4. 可视化效果好：MATLAB软件可以绘制电机的波形、曲线和图像，直观地展示电机系统的性能和运行状态。
基于MATLAB的电机仿真分析是一种有效的电机设计和优化方法。
它可以帮助工程师和研究人员深入了解电机的性能和控制，提高电机的效率和可靠性。
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真直流电机双闭环调速系统是一种常见的控制系统，常用于工业生产中对电机速度的精确控制。
本文将基于MATLAB软件进行直流电机双闭环调速系统的设计与仿真，包括系统设计、参数设置、控制策略选择、系统仿真以及性能分析等方面。
文章将以1200字以上的篇幅进行详细阐述。
一、系统设计直流电机双闭环调速系统由速度环和电流环构成。
速度环控制系统的输入为速度设定值和电机实际速度，输出为电机期望电压；电流环控制系统的输入为速度环输出的电压和电机实际电流，输出为电机实际电压。
通过控制电机的期望电压和实际电压，达到对电机速度的调控。
二、参数设置在进行系统仿真之前，需要确定系统中各个参数的值。
包括电机的额定转矩、额定电压、电感、电阻等参数，以及控制环节的比例增益、积分增益、微分增益等参数。
这些参数的选择会影响系统的稳定性和动态性能，需要根据实际情况进行调整。
三、控制策略选择常见的控制策略包括PID控制、PI控制、PD控制等。
在直流电机双闭环调速系统中，可以选择PID控制策略。
PID控制器由比例环节、积分环节和微分环节组成，可以提高系统的稳定性和响应速度。
四、系统仿真在MATLAB中进行直流电机双闭环调速系统的仿真，可以使用Simulink模块进行搭建。
根据系统设计和参数设置，搭建速度环和电流环的控制器，连接电机实际速度和电机实际电流的反馈信号，输入速度设定值和电机期望电流，输出电机期望电压。
通过仿真可以得到系统的动态响应曲线，评估系统的性能。
五、性能分析在仿真结果中，可以分析系统的静态误差、超调量、调整时间等指标，评估系统的控制性能。
通过参数调整和控制策略更改等方式，可以优化系统的控制性能，使系统达到更好的调速效果。
总结：本文基于MATLAB软件对直流电机双闭环调速系统进行了设计与仿真。
通过系统设计、参数设置、控制策略选择、系统仿真以及性能分析等步骤，可以得到直流电机双闭环调速系统的动态响应曲线，并通过参数调整和控制策略更改等方式，优化系统的控制性能。
基于MATLAB的数字PID直流电机调速系统
基于MATLAB的数字PID直流电机调速系统本文主要研究基于MATLAB的数字PID直流电机调速系统。
直流电机是工业生产中常用的电机，其调速系统对于保证生产效率和质量至关重要。
因此，研究直流电机调速系统的控制方法和参数设计具有重要意义。
本文将首先介绍直流电机的数学模型和调速系统的工作原理，然后探讨常规PID控制器的设计方法和参数控制原理，最后通过MATLAB仿真实验来研究数字PID控制器的设计和应用。
2 直流电机调速系统的数学模型直流电机是一种常见的电动机，其数学模型可以用电路方程和动力学方程来描述。
电路方程描述了电机的电气特性，动力学方程描述了电机的机械特性。
通过这两个方程可以得到直流电机的数学模型，为后续的控制器设计提供基础。
3 直流电机调速系统的工作原理直流电机调速系统是通过控制电机的电压和电流来改变电机的转速。
其中，电压和电流的控制可以通过PWM技术实现。
此外，还可以通过变换电机的电极连接方式来改变电机的转速。
直流电机调速系统的工作原理是控制电机的电压和电流，从而控制电机的转速。
4 常规PID控制器的设计方法和参数控制原理常规PID控制器是一种常见的控制器，其控制原理是通过比较实际输出值和期望输出值来调整控制器的参数，从而实现控制目标。
常规PID控制器的参数包括比例系数、积分系数和微分系数，这些参数的选取对于控制器的性能有重要影响。
常规PID控制器的设计方法是通过试错法和经验公式来确定参数值。
5 数字PID控制器的设计和应用数字PID控制器是一种数字化的PID控制器，其优点是精度高、可靠性强、适应性好。
数字PID控制器的设计方法是通过MATLAB仿真实验来确定控制器的参数值。
数字PID控制器在直流电机调速系统中的应用可以提高系统的控制精度和稳定性。
6 结论本文主要研究了基于MATLAB的数字PID直流电机调速系统，介绍了直流电机的数学模型和调速系统的工作原理，探讨了常规PID控制器的设计方法和参数控制原理，最后研究了数字PID控制器的设计和应用。
基于MATLAB的无刷直流电机控制系统建模与仿真
( 1 ) 定 子 绕 组 为 6 0 相 带 整 距 集 中绕 组
三 相六 状态
：
，
Y
形连接
，
(2 ) 忽 略 磁 路 饱 和 (3 ) 忽 略 齿 槽 效 应
，
不 计 涡流 和 磁滞损耗
；
，
不 考虑 电枢反 应
；
，
气 隙磁 场 分 布
为梯形 波
，
平顶 宽为 电角度
(4 ) 三 相 绕 组 完 全 对 称 2 1 三
图 ５所 示 。
Ｔ ｅ
图 ｌ
电压 方 程模 块
Ｂ
３ ． ２反 电动势模 块
由 图 ２的 反 电 动 势 波 形 ，结 合 Ｌ ｏ ｏ ｋ — ｕ ｐ Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ生 成 三 相绕 组 中的 反 电 动势 模 块 ，如 图 ３所 示 。
-
从而造成定
i
-
2
3
．
因 此 将 B L D CM 三 相 方
-
，
因为 d
q
方 程 适 用 于 气 隙磁
驾
场 为正 弦分 布 的 电动 机
量
．
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所 以 直 接 利用 电动 机 原 有 的相 变
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从 而 避 免 了在求取 Te 时分母 为零 造 成 积 分 器输 出错
，
组 自感
matlab直流电动机调速系统仿真实训心得
一、概述在现代工业生产中，直流电动机广泛应用于各种设备和机械中，其调速控制系统的稳定性和性能直接影响到整个生产线的效率和质量。
为了提高学生的实践操作能力和掌握直流电动机调速系统的原理和方法，我校开设了相关的仿真实训课程。
在本次实训中，我主要使用Matlab 软件，进行了直流电动机调速系统的仿真实验，获得了丰富的经验和收获，现将心得体会整理如下。
二、理论基础1. 直流电动机调速原理直流电动机调速系统是通过调节电动机的电流或电压来实现转速的调节。
常用的调速方法包括电阻调速、调速励磁和PWM调速等。
2. Matlab在仿真中的应用Matlab是一种功能强大的科学计算软件，广泛用于工程技术领域。
其仿真环境和信号处理工具箱可以方便地进行电机控制系统的建模和仿真。
三、实训内容与步骤1. 系统建模我根据直流电动机的特性和调速原理，进行了系统的建模工作。
通过Matlab的Simulink工具，搭建了直流电动机的数学模型，包括电动机的等效电路、控制系统和负载模型等。
2. 参数设置与仿真在建立完毕电机系统模型后，我对电机的各项参数进行了设置，包括额定转速、额定电流、负载惯量等。
利用Matlab进行了系统的仿真实验，观察了不同调速方法对电机性能的影响。
3. 实验结果分析通过对仿真实验数据的分析，我发现了不同调速方法的优缺点，比较了电机在不同负载和控制参数下的性能表现，提出了一些改进和优化控制策略的建议。
四、心得体会与经验总结1. 对仿真实验的认识通过本次实训，我深刻体会到仿真实验的重要性。
在实际工程中，通过仿真可以事先评估系统设计的合理性，降低试错成本，提高工程质量。
2. 对Matlab的认识与应用Matlab作为工程领域的标准软件之一，其强大的建模和仿真能力为工程师提供了便利。
在实训中，我更加熟练地掌握了Matlab的使用技巧，对其在电机控制系统仿真中的应用有了更深刻的理解。
3. 对直流电动机调速系统的认识通过本次实训，我对直流电动机调速系统的原理和方法有了更加深入的了解，认识到了控制系统设计和参数调节对电机性能的影响，为今后的工程实践打下了坚实的基础。
基于MATLAB无刷直流电机控制系统的仿真
ｒｔ ａ ｎ ｌ ｓ ．Ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｉ ｇ ｍｅｈ ｄ ｈ ｓｍｅ ｉ ｎ ｒ ｐ ｄ ｔ ｐ ａ ｔ ａｉ ｎ ｒ ｎ ｏ ｔｂ ｌ ｙ ａ ｄ ｈ ｓｇ ｉ ｉｇ ｅｉ ｌ ａ ａｙ ｉ ｅ ｓ ｈ ｄ ｌ ｔ ｏ ａ ｒ ｓｉ ａ ｉ ｉ ｎ ｔ ｙ． ｒ ｃｉ ｌ ｙ ａ ｄ ｔ ｓｐ ｒ ｉ ｔ ｎ ａ ｕ ｄ ｎ ｃ ｔ ａ ａ ｉ
Ｓ ＭＵＵ ＮＫ．Ｔｈ ｅ ｓ ｎ ｂ ｌ ｙ ｏ ｈ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｓｖ ｒｆｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ｉｃ ｄ ｎ ｅ ｏ ｈ ｉ ｌｔｏ ｎ ｈ ｏ Ｉ ｅ ｒ ａ ｏ ａ ｉｉ ｆｔ ｅｃ ｎｒ ｌｓ ｓｅ ｗａ ｅ ｉ ｄ ｂ ｈ ｏｎ ｉ ｅ ｃ ｆｔ ｅ ｓｍｕ ａｉｎ ａ ｄ ｔ ｅ ． ｔ ｉ
（） １ 三相绕组完全对称 ， 气隙磁场为方波 ， 定子电
［［ 兰＋ 言 ］ ］ 虽［ ： ］ NhomakorabeaＩ Ｌ ￡
６
Ｉ Ｉ ６ Ｐ ＋ｌ ｌ Ｉ
Ｊ Ｌ Ｌ Ｊ
ｏ
ＳＦ Ｎ ＴＯ －Ｕ Ｃ ＩＮ建立 Ｂ Ｄ Ｌ Ｃ控制系统的仿真模型 ， 仿真结 果验证了数学模型的有效性及控制系统的合理性。
ｓｇ ｆｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｉｎｉ ｃｕａ ｒ ｓ ｌｓ ｉｎｉ ａｔ ｏ ｄ ｓｇ ｎｇ ａ ｔ ｌｂ ｕ ｈ ｅ ｓ ＤＣ ｔｒｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ｉ ｃ ｍｏ ｏ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｂ ｕ ｈｅｓＤ ｔｒ（ ＤＣ）；ｍａｈ ｍａｉａ ｄ ｌ ｉ ｌｔ ｎ；ＭＡＴ ＡＢ ｙ ｗｏ ｄ ：ｒ ｓ ｌｓ Ｃ ｍｏｏ ＢＬ ｔｅ ｔ ｌｍｏ ｅ ；ｓｍｕａｉ ｃ ｏ Ｌ
中图分类号 ：Ｐ ９ ． ’ ３ １９ ｒ 文 献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ８— ３ ０ ２ １ ） １ ０ ６ Ｏ １０ ５ ０ （０ ０ ０ — ０ ２一 ３
基于MATLAB的电机仿真分析
基于MATLAB的电机仿真分析
电机是一种将电能转换为机械能的设备，广泛应用于各种电动设备和工业自动化系统中。
为了研究电机的性能和行为，进行电机仿真分析是必不可少的。
MATLAB是一种功能强大的数学软件，它提供了丰富的工具和功能，使得电机仿真分析变得更加方便和高效。
下面将介绍基于MATLAB的电机仿真分析的主要内容和步骤。
电机仿真分析的第一步是建立电机的数学模型。
数学模型可以根据电机的物理特性和运行原理来建立，可以包括电机的电路模型和动力学模型。
电机的电路模型可以根据电机的绕组和磁路特性来建立，常用的模型包括直流电机模型、交流电机模型和步进电机模型等。
电机的动力学模型可以描述电机的转矩和速度响应特性，可以根据电机的惯性、摩擦等因素来建立。
电机仿真分析的第二步是选择合适的仿真方法和工具。
MATLAB提供了多种电机仿真工具，例如Simulink、Simscape和Power System Blockset等。
Simulink是MATLAB中的一个建模和仿真工具，可以用来建立和模拟电机的系统级模型。
Simscape是一个物理建模工具箱，可以用来建立电机的物理模型，包括电气子系统、机械子系统和热子系统等。
Power System Blockset是一个电力系统建模工具箱，可以用来建立和模拟电机系统的电力系统模型。
然后，电机仿真分析的第三步是进行仿真实验和分析。
根据建立的电机模型，可以进行各种仿真实验和分析，例如电机的稳态和暂态响应特性、电机的效率和能耗、电机的控制性能等。
通过仿真实验和分析，可以评估电机的性能和行为，优化电机的设计和控制方法。
基于MATLAB／SIMULINK直流电机调速系统模糊控制的建模与仿真
式 中 ：Ｔ ＝Ｌ／ 为 电 枢 回 路 电 磁 时 问 ； Ｒ
Ｅ＝Ｃｎ为额 定励 磁下 电 动机 的反电动 势 ； ， 在零 初 始条件 下对 （ ）式进 行拉 氏变换 得 １
ＧＤ。 ２ ４ ＝２ ． ５；ＣⅣ一 ３ ／ ｏ ＰＩ＊ｅ
固定转 矩 为 ６ 。 ７ ３ １ 电机 模 型 的 实现 ．
（ ） 电机 数 学模 型 １ 额 定励直 流 电机 电枢 回路 电压 平衡 方程式 为 ：
Ｕ ｄ 。一 Ｅ — ＲＩ ｄ十 Ｉ ，
围 ３ 直流电机仿真模型
标 器 在 模 型 窗 口上 “ ”出所 需 的控 画
直 流 电机模 糊控制 系统结 构 图如图 １所示 。
图 １ 模 糊 控 制 直 流 电 机 系 统框 图
由 图 １可 见 ， 机 直 流 调 速 系 统 的 过 程 为 ： 测 速 电 由
发 电机输 出 电压 中取 出转速负 反馈 电压 ，与给定 电压 进 行 比较 得 到 的偏 差和 偏 差变 化率 送 给模 糊 控 制 器。 由模 糊控 能 器计算 出 电机控 制量 ，送给 电机 ，实 现 电
２ ＳＭＵ Ｉ Ｋ 下直流 调速 系统仿真 模型 的实现 Ｉ ＬＮ
计算 机仿 真技 术是 应用 电子 计算机 对研究 对象 的 数 学模 型进 行计 算 和分析 的方 法 。对 于从 事控 制系统 研究 与设 计 的技术 人员 而 言 ，ＭＡＴＩ Ｂ是 目前 控制 Ａ 系统 计算 机辅 助设计 实用 且有 救 的工具 。这不 仅是 因 为 它能解 决控 制论 中大量 存在 的矩 阵运算 问题 ，更 因 为它提供 了强 有力 的工 具箱 支持 。与控 制 系统直接 相 关 的工 具箱 有控制 系统 、系统 辨 识、信 息处 理、优化 等 还有 一些 先进 和流行 的控 制 策略工 具箱 ，如鲁棒 控 制 、ｕ 一分 析与 综台 、神经 网络 、模糊 预 测控 制 、非 线性 控 制设计 、模糊 逻辑 等 。 可以说 目前理论 界 和工 业 界 广 泛 应 用 和 研 究 的控 制 算 法 ，几 乎 都 可 以 在 ＭＡＴＩ ＡＢ中找到相 应的 工 具箱 。 同时 ，ＭＡＴ Ｉ ＡＢ软件 中还提供 了新 的控制 系统模 型输人与仿真工具 Ｓ ＭＵＩ ＮＫ，它具有构 造模型简单 、 Ｉ Ｉ 动态修改参数实现系统控制容易 、 界面友好 、 功能强大等 优点 ，成为动态建模与仿 真方面应用 最广泛的软件包之一。它可以利用 鼠
基于Matlab的BLDC系统仿真_论文
一种基于 Matlab的无刷直流电机控制系统建模仿真方法摘要：本文首先介绍了无刷直流电机的结构和工作原理，然后论述了无刷直流电机的控制技术和策略。
为了验证控制算法和控制策略的合理性，在分析无刷直流电机（BLDC）数学模型的基础上，提出了一种无刷直流电机控制系统仿真建模的方法。
本文在Matlab/Simulink环境下，构建了无刷直流电机系统的仿真模型，并详细介绍了控制系统的各个子模块。
该系统采用双闭环控制：速度环采用离散PID控制，根据滞环电流跟踪型PWM逆变器原理实现电流控制。
在建立仿真模型的基础上，本论文对模型进行了仿真。
观察电机的相电流、反电动势、转速、输出电磁转矩等参数，并进行了分析。
仿真和试验结果与理论分析一致，验证了该方法的合理性和有效性。
该仿真模型适用于验证其他控制算法的合理性，并且为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。
关键词：无刷直流电机；建模；仿真；电流滞环；MatlabABSTRACTAbstract:At the beginning of this paper，the basic structure and principle of Brushless DC motor(BLDC) were introduced, then this paper presented the control technologies and strategies about BLDC. In order to verify the rationality of the controlling algorithms and strategies，on the basis of analysis of the mathematical model of BLDC, a novel method for modeling and simulation of BLDC control system was proposed. This paper built a simulation model of BLDC control system with MA TLAB/simulation, and introduced the sub-modules of the controlling system in detail. This control system adopted double loop control. In the double loop of control system, a discrete PID controller was adopted in the speed loop and a current controller was completed in the current loop on the principle of hysteresis current track PWM inverter. The reasonability and validity were testified by the coincidence of the simulation and experimentation results and theory analysis. This simulation model is also suitable for verifying the reasonability of other control algorithms and offers a new thinking for designing and debugging actual motors.Key words: BLDC; modeling; simulation; hysteresis current; Matlab1. 引言无刷直流电机(Brushless DC Motor，以下简称BLDC)是随着电力电子技术及新型永磁材料的发展而迅速成熟起来的一种新型电机。
直流电机调速matlab仿真报告
直流电机调速仿真报告1. 背景直流电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产和家庭设备中。
在实际应用中，为了满足不同工况下的需求，需要对直流电机进行调速控制。
调速控制可以实现电机转速的精确控制，提高系统的稳定性和效率。
本报告旨在通过Matlab仿真分析直流电机调速控制系统，在理论与实践结合的基础上，提出相应的建议。
2. 分析2.1 直流电机调速原理直流电机调速原理主要基于改变电源的电压或者改变外加负载来实现对电机转速的控制。
常见的直流电机调速方法有：•电压调制法：通过改变直流电源的输出电压来改变转矩和转速；•变阻器分压法：通过改变外接阻值来改变转矩和转速；•变极数法：通过改变励磁回路中串联或并联的励磁线圈数目来改变转矩和转速；•PWM调制法：通过脉冲宽度调制技术来控制输入给定功率。
2.2 直流电机调速控制系统直流电机调速控制系统由电源、电机、传感器、控制器和负载组成。
其中，传感器用于测量电机的转速和位置，控制器根据测量值计算出合适的控制信号，通过电源提供给电机。
负载则影响电机的转速和转矩。
常见的直流电机调速控制方法有：•比例积分（PI）控制：根据误差信号进行比例和积分运算，生成合适的输出信号；•模糊控制：基于模糊推理原理，根据输入变量和规则库生成输出信号；•自适应控制：根据系统动态特性自动调整参数以实现最优性能。
2.3 仿真建模与参数设置本次仿真采用Matlab/Simulink软件进行建模与仿真。
首先需要确定直流电机的基本参数，如额定功率、额定转速、额定电压等。
然后根据实际情况设置仿真模型中的参数。
本次仿真设置了一个基于PWM调制法的直流电机调速系统模型。
具体参数如下：•额定功率：100W•额定转速：1500rpm•额定电压：220V•PWM调制频率：1kHz•控制器采样周期：0.01s3. 结果与分析3.1 仿真结果展示在进行仿真之后，我们得到了直流电机调速系统的仿真结果。
以下是部分结果的展示：•转速曲线图：•转矩曲线图：3.2 结果分析根据仿真结果，可以对直流电机调速系统进行分析。
直流电动机双闭环调速系统MATLAB仿真实验报告
直流电动机双闭环调速系统MATLAB仿真实验报告
实验目的：
本实验旨在设计并实现直流电动机的双闭环调速系统，并使用MATLAB进行仿真实验，验证系统的性能和稳定性。
实验原理：
直流电动机调速系统是通过改变电机的输入电压来实现调速的。
双闭环调速系统采用了速度环和电流环两个闭环控制器，其中速度环的输入为期望转速和实际转速的误差，输出为电机的电流设定值；电流环的输入为速度环输出的电流设定值和实际电流的误差，输出为电机的输入电压。
实验步骤：
1.建立直流电动机的数学模型。
2.设计速度环控制器。
3.设计电流环控制器。
4.进行系统仿真实验。
实验结果：
经过仿真实验，得到了直流电动机双闭环调速系统的性能指标，包括上升时间、峰值过渡性能和稳态误差等。
同时，还绘制了调速曲线和相应的控制输入曲线，分析了调速系统的性能和稳定性。
实验结论：
通过对直流电动机双闭环调速系统的仿真实验，验证了系统的性能和
稳定性。
实验结果表明，所设计的双闭环控制器能够实现快速且稳定的直
流电动机调速，满足了实际工程应用的需求。
实验心得：
本实验通过使用MATLAB进行仿真实验，深入理解了直流电动机的双
闭环调速系统原理和实现方式。
通过实验，我不仅熟悉了MATLAB的使用，还掌握了直流电动机的调速方法和控制器设计的原则。
同时，实验中遇到
了一些问题，比如系统的超调过大等，通过调整控制器参数和优化系统结
构等方法，最终解决了这些问题。
通过本次实验，我对直流电动机调速系
统有了更加深入的理解，为之后的工程应用打下了坚实的基础。
根据MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真
《机电控制系统分析与设计》课程大作业之一 基于MATLAB 的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真1 计算电流和转速反馈系数β=U im ∗I dm =10V 4A =1.25Ωα=U nm ∗n =10500=0.02V ∙min/r2 按工程设计法，详细写出电流环的动态校正过程和设计结果根据设计的一般原则“先内环后外环”，从内环开始，逐步向外扩展。
在这里，首先设计电流调节器，然后把整个电流环看作是转速调节系统中的一个环节，再设计转速调节器。
电流调节器设计分为以下几个步骤：a 电流环结构图的简化 1） 忽略反电动势的动态影响在按动态性能设计电流环时，可以暂不考虑反电动势变化的动态影响，即 E ≈0。
这时，电流环如下图所示。
2） 等效成单位负反馈系统如果把给定滤波和反馈滤波两个环节都等效地移到环内，同时把给定信号改成U *i (s ) /β ，则电流环便等效成单位负反馈系统。
3） 小惯性环节近似处理由于T s 和 T 0i 一般都比T l 小得多，可以当作小惯性群而近似地看作是一个惯性环节，其时间常数为T ∑i = T s + T oi 简化的近似条件为电流环结构图最终简化成图。
ois ci 131T T ≤ωb 电流调节器结构的选择 1) 典型系统的选择：从稳态要求上看，希望电流无静差，以得到理想的堵转特性，采用 I 型系统就够了。
从动态要求上看，实际系统不允许电枢电流在突加控制作用时有太大的超调，以保证电流在动态过程中不超过允许值，而对电网电压波动的及时抗扰作用只是次要的因素，为此，电流环应以跟随性能为主，应选用典型I 型系统 2) 电流调节器选择电流环的控制对象是双惯性型的，要校正成典型 I 型系统，显然应采用PI型的电流调节器，其传递函数可以写成K i — 电流调节器的比例系数； τi — 电流调节器的超前时间常数3) 校正后电流环的结构和特性为了让调节器零点与控制对象的大时间常数极点对消，选择则电流环的动态结构图便成为图a 所示的典型形式，其中ss K s W i i i ACR )1()(ττ+=msT l 8i ==τRK K K i s i I τβ=a) 动态结构图:b) 开环对数幅频特性c. 电流调节器的参数计算电流调节器的参数有：K i 和 τi ， 其中 τi 已选定，剩下的只有比例系数 K i ， 可根据所需要的动态性能指标选取。
Matlab对直流电动机特性曲线的仿真模拟
Matlab对直流电动机特性曲线的仿真模拟1. 引言直流电动机作为一种重要的动力设备，被广泛应用于各个领域。
了解和研究直流电动机的特性曲线对于电动机的选型、控制和运行维护具有重要意义。
本文将通过Matlab软件对直流电动机的特性曲线进行仿真模拟，以期为直流电动机的应用提供参考。
2. 理论基础直流电动机的特性曲线主要包括速度特性曲线、转矩特性曲线和效率特性曲线。
2.1 速度特性曲线速度特性曲线描述了直流电动机的转速与输入电压或电流之间的关系。
根据电动机的电磁转矩公式：\[ T = \frac{3\pi \times U \times I_a}{R_a + s} \]其中，\( T \) 为电磁转矩，\( U \) 为电枢电压，\( I_a \) 为电枢电流，\( R_a \) 为电枢电阻，\( s \) 为电枢电抗。
可知，当输入电压或电流改变时，电磁转矩也会发生相应的变化，从而影响电动机的转速。
2.2 转矩特性曲线转矩特性曲线描述了直流电动机的电磁转矩与电枢电流之间的关系。
根据电磁转矩公式，当电枢电流改变时，电磁转矩也会发生相应的变化。
2.3 效率特性曲线效率特性曲线描述了直流电动机的效率与负载率之间的关系。
直流电动机的效率公式为：\[ \eta = \frac{T \times n}{U \times I} \]其中，\( \eta \) 为电动机的效率，\( T \) 为电磁转矩，\( n \) 为电动机的转速，\( U \) 为电枢电压，\( I \) 为电枢电流。
3. 仿真模型建立本节将通过Matlab软件建立直流电动机的仿真模型。
3.1 模型参数设置设置直流电动机的额定电压、额定电流、额定转速等参数。
3.2 模型搭建根据直流电动机的电磁转矩公式，搭建电磁转矩计算模块。
然后，根据速度特性曲线、转矩特性曲线和效率特性曲线的公式，搭建相应的计算模块。
3.3 仿真参数设置设置仿真时间、步长等参数。
MATLAB直流调速系统仿真
MATLAB仿真技术大作业直流调速系统仿真1、电机开环特性计算PWM脉冲占空比：D=V O/Vd=420/600=70%画出转速的波形、电机电枢电流的波形：电机起动时的最大电流：I max=1708A 负载时的稳态电枢电流：I a=143.2A 空载时转速：n=4200rpm 负载时的转速：n=3896rpm2、转速闭环控制设置比例-积分环节，k P=0.01，k I=0.01，k D=0画出转速的波形、电机电枢电流的波形：电机起动时的最大电流：I max=2425A 负载时的稳态电枢电流：I a=141.6A 3、改善电机起动特性用斜坡函数加限幅（ramp--saturation）代替转速指令：斜坡斜率设为8400，限幅设为4200。
画出转速的波形、电机电枢电流的波形：电机起动时的最大电流：I max=619.7A4、简化降压斩波器降压斩波器只使用一只IGBT和一只二极管时，再次进行仿真。
画出电机电枢电流的波形与第3问的波形进行比较：与第3问的波形进行比较：t=0.3s时，I a(3)=379.3A I a(4)=379.3At=0.8s时，I a(3)=-8.92A I a(4)=-0.02107At=1.5s时，I a(3)= 143.4A I a(4)=143.8A通过对比，可知三段波形的数值几乎无差别或差别非常小可忽略不计；但波形显示在t=0.5s 左右时第四问波形的纹波值比第三问波形的纹波值小。
因为器件替换后，各部分的功能并未发生变化，电路的正常工作状态并未受到影响，因此用不同的降压斩波器波形几乎无差别。
纹波的区别可能是因为二极管与带反并联二极管的IGBT、不带反并联二极管的IGBT与带反并联二极管的IGBT结构上的区别所导致。
基于matlab的转速、电流反馈控制直流调速系统的simulink仿真
转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真基本数据如下：1.直流电动机：V U N 220=、A I N 136=、min/1460r n N =)min /(132.01-∙=r V C e ，允许过载倍数λ=1.5；2.晶闸管装置放大系数：40=s K ；电枢回路总电阻：R=0.5Ω；4.时间常数：s T l 03.0=，s T m 18.0=；电流反馈系数A V I U Nim /05.05.1*==β；转速反馈系数：)min /(007.01460101*-⋅===r V n U N nm α无静差，电流超调量%5≤i σ，空载起动到额定转速时的转速超调量%10≤n σ。
一、电流环仿真图1电流环仿真模型图2仿真结果图3无超调图4较大超调二、双闭环仿真仿真结果显示在直流电动机的恒流升速阶段，电流值低于200A，因为电流调节系统受到电动机反电动势的扰动，为一个线性渐增的扰动量，系统做不到无静差。
把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。
从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环，构成转速、电流双闭环调速系统。
图5双闭环调速系统仿真模型图6转速环空载高速起动图7转速环满载高速起动图8转速环抗扰波形三、分析总结双闭环调速系统起动过程的电流和转速波形是接近理想快速起动过程的波形。
按照ASR在起动过程中的饱和情况，可将起动过程分为三个阶段：电流上升阶段、恒流升速阶段和转速调节阶段。
从起动时间上看，Ⅱ阶段恒流升速是主要的阶段，因此双闭环系统基本上实现了电流受限制下的快速起动，利用了饱和非线性控制方法，达到“准时间最优控制”。
带PI调节器的双闭环调速系统还有转速必超调的特点。
在双闭环调速系统中，ASR的作用是对转速的抗扰调节并使之在稳态时无静差，其输出限幅决定允许的最大电流；ACR的作用是电流跟随，过流自动保护和及时抑制电压波动。
与带电流截止负反馈的直流调速系统相比，双闭环控制直流调速系统充分利用电机允许的过载能力，在转速上升阶段始终保持电机允许电流的最大值，使电机转速以最大加速度上升；在到达稳定转速后，电流又能在短时间内降下来，使转矩与负载相平衡从而稳态运行，有良好的起动性能。
基于Matlab的直流无刷电机IP控制的设计与仿真
0.643
-0.512
处理方法以满足更多的数据处理需求，将是下一步
0.352
-0.309
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0.339
0.477
发提高了实验的工作效率，促进了实验室的发展，
两相绕组工作。
(
)
JLs + J ( R s + G c ( s ) β ) s + 1.5K t α + G c ( s ) K p s + 1.5K t G c ( s ) K p
3
2
（2）
相 对 于 PI 控 制 策 略 的 无 刷 直 流 电 机 调 速 系
统，IP 控制策略的闭环传递函数具有相同的特征方
真结果表明该系统速度环的抗干扰能力提高了。
2
83
舰 船 电 子 工 程
无刷直流电动机控制
节器的速度环控制系统，如图 3 所示。电流环作为
普通的无刷直流电机采用三相电压型逆变器
为，β(s) 为电流环反馈回路传递函数。
速度环的内环，其中 G c (s) 为控制器传递函数表示
供电，其定子绕组为星型接法，如图 1 所示，其中
响应能力增强。根据幅频响应曲线可知增大 IP 控
制器比例增益可以提高系统响应带宽，而稳定裕度
变换很小，保留了原系统的鲁棒性。
5
结语
［5］黎永华，皮佑国. 基于磁定位原理的永磁同步电机转子
初始位置定位研究［J］. 电气传动，2010，40（3）：28-31.
［6］陆华才，徐月同，杨伟民，等. 表面式永磁直线同步电机
loop，and the motor can obtain the speed response without overshoot，and has strong anti-disturbance ability. The simulation results
基于MATLAB的双闭环直流调速系统仿真研究
基于MATLAB的双闭环直流调速系统仿真研究双闭环直流调速系统是一种常见的电机控制系统，通过使用两个闭环来控制电机转速和电流，能够使电机稳定运行并满足特定的转速和负载要求。
MATLAB作为一种功能强大的计算软件，可以提供一系列的工具和函数，用于建模、仿真和分析各种控制系统。
双闭环直流调速系统一般由速度环和电流环组成。
速度环用于控制电机的速度，通过测量电机的转速与设定值之间的误差，并将误差信号馈入控制器进行比例、积分、微分运算，最后将输出信号作为电机的控制电压。
电流环则用于控制电机的电流，通过将输出信号与电机的电流进行比较，并通过控制电机的电流调节器来控制电机的电流。
在MATLAB中进行双闭环直流调速系统的仿真研究，主要包括以下步骤：1.建立系统模型：根据实际的电机参数以及控制器的特性，建立电机系统的数学模型。
一般可以使用传递函数来描述电机的动态特性。
2.设计控制器：根据系统的性能要求，设计速度环和电流环的控制器。
可以使用PID控制器或者其他控制算法来实现控制器的设计。
3. 进行仿真实验：根据所设计的控制器和系统模型，进行仿真实验。
在MATLAB中，可以使用Simulink工具箱来搭建系统模型，并通过逐步调整控制器参数，在不同的工况下进行仿真实验，并观察系统的响应。
4.分析结果：根据仿真实验的结果，通过分析系统的响应曲线，评估系统的性能。
可以观察系统的稳态误差、超调量、调节时间等指标，以及系统的抗干扰性能和稳定性。
5.优化控制器参数：根据仿真实验的结果，对控制器参数进行优化调整，以获得更好的系统性能。
可以使用MATLAB提供的优化算法来自动求解最优参数。
总结，基于MATLAB的双闭环直流调速系统仿真研究可以通过建立系统模型、设计控制器、进行仿真实验、分析结果和优化控制器参数等步骤来完成。
通过这些步骤，可以评估控制系统的性能，并对系统进行改进和优化，以满足实际的控制需求。
基于MATLAB的电机仿真分析
基于MATLAB的电机仿真分析1. 引言1.1 研究背景电机是现代工业中常见的电气设备，广泛应用于各种机械设备中，如风力发电机组、电动汽车等。
电机的性能直接影响到设备的工作效率和稳定性，因此对电机进行仿真分析具有重要意义。
随着计算机技术的不断发展，电机仿真在工程领域中得到了广泛应用。
利用MATLAB软件进行电机仿真可以更准确地分析电机的设计和工作性能，帮助工程师优化设计方案和提高电机的效率。
通过仿真分析，可以在电机实际制造之前评估其性能，从而节约时间和成本。
在电机仿真中，研究背景至关重要。
对于新型电机的设计和性能评估，需要充分了解电机的工作原理和特性，以便在仿真分析中准确模拟电机的性能。
对电机的研究背景做深入探讨，可以帮助工程师更好地理解电机的工作机制，为电机仿真提供准确的参数和条件。
【字数不足，需要继续补充】1.2 研究目的电机是现代工业中常见的电力转换设备，其性能直接影响到整个系统的运行效果。
对电机进行仿真分析具有重要的意义。
本文旨在利用MATLAB软件对电机进行仿真分析，探讨其在电机设计和优化中的应用。
通过对电机的仿真，可以更好地理解电机的运行原理和特性，为电机的设计和调试提供依据。
1. 分析MATLAB在电机仿真中的应用，探索其在电机设计过程中的优势和限制。
2. 揭示电机仿真的基本原理，帮助读者了解电机仿真的基本过程和方法。
3. 探讨电机仿真的步骤，包括建模、参数设置、仿真运行等方面的技术细节。
4. 分析电机仿真的结果，对仿真结果进行定量和定性分析，评估电机性能。
5. 探讨电机仿真的优势，比较仿真与实验的优缺点，为电机设计提供技术支持。
通过以上研究，本文旨在为电机仿真技术的应用提供理论基础和实践指导，推动电机设计和优化工作的进展。
【内容结束】2. 正文2.1 MATLAB在电机仿真中的应用MATLAB在电机仿真中的应用涉及了多个方面，包括电机建模、控制算法设计、性能分析等。
MATLAB提供了丰富的电机模型库，用户可以根据实际情况选择合适的电机模型进行仿真。
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密级：科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY学士学位论文THESIS OF BACHELOR（2012 —2016 年）题目基于MATLAB的直流电机速度控制仿真学科部：信息学科部专业：电气工程及其自动化班级：电气122班学号：7022812072学生姓名：谢磊指导教师：万旻起讫日期：2015年12月至2016年5月31日目录目录 (1)摘要： (I)Abstract： (II)第一章绪论 (1)1.1 课题来源及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (1)1.3研究目标及内容 (1)1.3.1研究目标 (1)1.3.2研究内容 (1)第二章MATLAB介绍 (2)2.1 MATLAB简介 (2)2.2 MATLAB所蜕变的历史经过 (2)2.3 MATLAB的特点 (2)2.4 控制系统仿真中常用的函数介绍 (2)2.5 Simulink的基本介绍 (3)第三章直流电机速度控制系统的建模和仿真 (4)3.1 直流电机的工作原理 (4)3.3直流电机速度控制仿真研究原理 (5)第四章直流电机速度控制仿真介绍 (6)4.1 直流电机H桥关于H桥的驱动的设计 (6)4.1.1、H桥驱动电路 (6)4.1.2 使能控制和方向逻辑 (7)4.2直流电机速度控制仿真图 (9)4.3仿真的模拟 (9)4.4 仿真的分析 (12)第五章总结与展望 (13)参考文献 (14)致谢 (15)基于MATLAB的直流电动机速度控制的仿真专业：电气工程及其自动化学号：7022812072 学生姓名：谢磊指导老师：万旻摘要：仿真对于控制系统的分析，验证，设计具有重大的意义，我们可以利用MATLAB编程和SIMULIN 工具箱进行仿真，H桥驱动电路是为了直流电机的调速控制而设想的一种常见电路，它可以对直流电机的正反向驱动实现控制。
本文通过对H桥的波形比较分析研究，可以得到MATLAB的直流电机速度的变化关键词：直流电机，调速，H桥，MATLAB仿真Dc motor speed control based on MATALB simulation Abstract：Simulation for the analysis of the control system, validation, the design is of great significance, wecan make use of MA TLAB programming and simulation SIMULIN toolbox, H bridge driving circuit for dc motor speed control and assume a common circuit, it can be to drive control of a dc motor. This article through to the H bridge waveform comparison analysis research, you can get the speed of dc motor in the MATLAB Key words：dc motor，Speed control，H bridge，The MATLAB simulation第一章绪论1.1 课题来源及意义控制理论的研究对象是系统，从系统控制理论的角度，系统即为由彼此关联和互相制约各个"部分”所构成的具备一定功效的一个"团体”。
体系存在于自然界和人类社会的各个领域中。
直流调速意思是人工的或主动的转变z直流电机在工作是所旋转的效率，从而达到我们所需要的要求，经过转换电动机的参数或外加工电压，改变电机工作所需的要求，从而使电机在工作时运行的机械效率达到更高。
直流调速体系含备优秀的速率迅速的特质，平稳的运转速度，规模大，容易超过负荷，运行方式便于掌控，和优秀地起动和制动功能等，从而使直流调速系统更加的达到全自动化的要求，所以可以达到电力传输的要求，被电力传输系统大面积的引用，为了加强直流速度控制系统，一般为一个闭环调控系统的动态和静机能目标。
调速目标要达到不高的局面，行使一个简单的闭环体系，多闭环体系。
可以变成有差别的控制方法，根据反应速率和反应电流表现出电压的反应。
在双闭环系统，转速 - 电流双闭环使用较多。
普遍的表达于机器，炼金，金属切除机床等各种规模的自动化调速系统。
1.2 国内外发展现状在现在，这个广泛运用电气控制的时代，能源传输，电机含备当今的出产和我们生涯中施展这非常重要地公用。
在工业制造中，出门运行，探索外太空，生活疗养，贸易和在我们日常上班所用的设备，或在生活中实用的电器，普遍的运用用着各类的电机。
根据专业人士统计得出，我国使用电机的人数达到了60%.可想而知，电机在我们的日常生活中，扮演这不可忽视的重要作用。
速率的控制系统是我们这个时代的电机的工作系统中的自主调度体系的利用最大的。
伴着如今的发展趋势，我们所需要的东西功能的要求越来越高，所以必须使生产的物品能够自己变化速率，在这个智能化系统控制的今天，电气系统已经进入了全自动化的时代。
在以前的生产过程中，太浪费体力和时间了，现在通过人机一体化，我们可以轻轻松松的完成生产，还提高了生产的可靠的地方，而且稳定。
这样既节约了时间，还提高了劳动的生产率，还提高了综合国力因为这个体系的布局比较庞大，控制器可控数据比较的大，所以这个体系的计划和矫正比较复杂，必须要有一个效力广泛、剖析简易的仿真设计地点。
在MATLAB的Simulink发行以来，动态体系的仿真就变得十分简单了。
因为Simulink具备非常充足的专门给控制工程与系统计算的函数，含备丰富地数学估计功用，而且含有简便的图形的画制效用，只要在Simulink中画出体系的动态图形图模型，制作很单一的流程，便可以对该系统做仿真，效率很好，情况友善，进而提供这个体系的策划和纠正带来很大的便利。
Matlab在学术和很多现实规模都得到普遍利用，已经变成了全世界控制界应用最流行的语言和用具。
1.3研究目标及内容1.3.1研究目标使用matlab软件操控直流电机调速，而且可以利用仿真更直观的研究直流调速体系的机能1.3.2研究内容：设计一个直流电机控制系统，并对其进行仿真1.3.3基本要求：使用双极结晶体管（BJT）H桥对直流电机控制其转速。
DC电动机采用预置模型（5马力24V 1750转），其中负载转矩与速度的平方成正比。
H桥由四个BJT /二极管对组成，两个晶体管同时切换：Q1和Q4或Q2和Q3。
第二章MATLAB介绍2.1 MATLAB简介MATLAB是一种计算机编程语言，命名为从实验室矩阵，初衷是处理矩阵方法的计算机所反映的参数，它可以处理数值的计算和比较，已经可以把他所反映的情况结合起来，使人看起来一目了然，还可以给大家提供许许多多的参数，所以其受到了大家的喜爱，适用范围也越来普及泛。
2.2 MATLAB所蜕变的历史经过MATLAB是美国的Clever Moler博士开发的一套集命令、科学计算于一身的交互式软件,在1984发行。
MATLAB提供了数据处理、图形绘制、图象处理以及方便的Wind ows编程等工具,所以它广泛应用在图像信号处理、自动控制、电力、生物医学工程、语音处理信号分析、雷达工程、振动理论、时序分析与建模、化学统计学、优化设计等领域,所以是深受广大科研和工程人员所欢迎的工具软件。
在70年代末，美国的CLERER博士,在开讲座时，想教他的门生利用EISPACK和LINPACK程序库，可是他察觉他的学生用FORTRAN制作接口程序用了很多的不必要的额时间，他聪明的给接口程序命名为MATLAB，更名为矩和实验）两个英文单词的前几个字母的结合，在这之后的之多年里，MATLAB得到了大家的广泛应用，尤其是在大学里，其更是作为教学的辅助工具供大家参考和使用2.3 MATLAB的特点MATLAB向使用者展现出最直观，最简便的流程开发环境。
其主要特性有：1、语言简洁，容易理解，使用简便，库函数以及运算方法种类多；2、MATLAB含备结构化的掌控语句（如While循环，when 结构，if语句），另有面对目标编程的特点；3流程可变性强，限制不固定，自由想象结构很多，且可变动性很好；4、MATLAB图形功能以及工具箱功能很强大，而且源程序开放性好。
2.4 控制系统仿真中常用的函数介绍这些传递函数，下面列出的是经常使用的编程方法的控制系统仿真的一些MATLAB函数。
G=t(NVM,den)设立一个以前的函数量。
Nvm是分子项，DEG是分木量[NVM,den]=serceies(numc1,den1,num2,den2)表示两个单输入单输出系统的传递函数G（s）和G2（s），串联。
[num,den]=feedback(den1，den2，den3num1,num2,sign)表示利用系统将2个反馈链接起来从一般的方式看来，系统1四个反馈量，而系统2是1个反馈的模型器具。
表明，这2个系统是连接在一个反馈的方式，一般而言，系统1是一个对象，系统2是一个反馈控制器。
Sign使用请示体系2输出到系统1输入的衔接标记，sign一般为负值，就是sign=-1。
[Nvmcr,denc]=clooep(NFfjm,deng,sign)闭环体统所有的连接方式一般与符号和系统意义相同。
它一般是作为一个单位量存在。
sysd=c2d(sryer sc,Ts,’method’)连续时间LTI系统模型转化为一个离散时间系统模型，和TS是采样周期。
sysc=d2c(sysd,’method’)第5,6两个函数中的’method’表示转换是选用的变换方法，如其值为‘zoh’，表示对输入信号加零阶保持器；5,6两功能在“方法”表示转换转换方法的选择。
如果值是“普遍”，表示输入信号与零阶保持器；如为’foh’，表达对输入信号插入一阶保持器；例如’tustin’，可以采用双线性变换方式；等等。
2.5 Simulink的基本介绍Simulink是MATLAB中一个极其重要的组件之一，它可以为客户提供一个仿真综合分析的集成和、动态系统仿真建模的环境，并且能准确地分析和控制系统的复杂模型。
它具有两个十分明显的功能：仿真和链接。
换而言之，它可以直接使用鼠标在窗口中手动画出自己所需要的系统控制模型，紧接着再利用MATLAB自带功能来对该控制系统进行仿真模拟。
这项创新是的原本十分复杂难懂的系统变得更容易输入。
Simulink的出现可以说是在MATLAB的系统仿真中开创了里程碑，它可以针对任何能够使用数学表达的系统进行仿真建模，比如汽车动力学系统、风力发电系统、通信系统等多领域应用。