直流伺服控制系统仿真研究

直流伺服控制系统仿真研究
摘要
伺服系统是电力拖动自动控制系统的一个重要分支。

随着机电一体化技术的发展，伺服系统已成为现代工业、国防和高科技领域中不可缺少的设备，在生产实践中，也得到了广泛的应用。

它的根本任务就是实现执行机构对给定量的准确跟踪，输出量一般是负载的空间位移，当给定量随机变化时，系统能够使被控量准确无误地跟随并复现给定量。

本文采用MATLAB作为仿真实验平台，对直流伺服控制系统进行仿真研究。

系统的控制采用三环控制，在转速、电流双闭环调速系统的基础上，外边再设一个位置控制环。

对这样一个三环系统，按工程设计方法由内环到外环逐一设计。

为了保证动态响应速度和定位时不产生震荡，电流环和速度环均采用PI调节，位置环采用P调节。

研究采用由美国MathWork公司推出的高性能数值计算软件MATLAB 及SIMULINK仿真模块对设计的直流伺服控制系统进行仿真。

结果表明，当系统输入单位阶跃信号时，得到不同位置调节器参数K下的阶跃响应。

通过对阶跃响应的分析，得出如下结论：随着K值的增大，系统的响应快，阻尼程度减小；从系统仿真的动态性能指标上看，超调量σ%从无到有，调节时间t s、上升时间t r逐渐减小。

关键词：位置随动，控制系统，仿真，三环控制，直流伺服
SIMULATION RESEARCH OF DC SERVO CONTROL
SYSTEM
ABSTRACT
Servo-electric drive system is an important branch of automatic control system.With the development of mechatronics, servo systems have become essential equipments in modern industrial, national defense and high-tech field. It also widely used in the production practice. Its fundamental task is the realization of the implementing agencies to the quantitative accuracy of tracking. Generally, output load is the space displacement. The system can accurately follow and replicate the amount charged, when a random change to the quantitative.In this paper, it is used the MATLAB as a simulation platform to simulate the DC servo control system .
The control of system use three-ring control.On the basis of the speed and current double closed-loop speed control system, it plus a position control loop on the outside. For such a three-ring system, in accordance with methods of engineering design, it is designed from the inner to the outer ring. In order to ensure the speed of dynamic response and do not have a shock when position, current loop and speed loop use PI regulator, and position loop use P regulator. Research use MATLAB that a high-performance numerical software launched by MathWork the United States and Simulink simulation module to simulate the design of DC servo control system.
The results show that when the system input unit step signal, it can get the different step response under the modulator parameters K at different positions.T hrough the analyse of the step response, the following conclusions:With the increase in K value, response of system has become more and more rapidly, and the degree of damping reduce. From the dynamic performance of the system simulation, the overshoot σ%from scratch，the regulate time t s and the rise time t r gradually reduce.
Key words: random position，control system，simulation，three-ring control，DC servo
目录
1 绪论 -------------------------------------------------------------- - 1 -1.1位置随动系统简介 ------------------------------------------------ -1-
1.1.1 位置随动系统的应用------------------------------------------ - 1 -
1.1.2位置随动系统的主要组成部件---------------------------------- - 1 -
1.1.3位置随动系统的工作原理-------------------------------------- - 2 -1.2三环控制的伺服系统 ---------------------------------------------- -3-
1.2.1位置随动系统与调速系统的比较-------------------------------- - 3 -
1.2.2位置、转速、电流三环控制系统-------------------------------- - 3 -2电力拖动控制系统MATLAB仿真的概述 ------------------------------ - 6 -2.1MATLAB介绍---------------------------------------------------- -6-
2.1.1 MATLAB简介 ----------------------------------------------- - 6 -
2.1.2 MATLAB R2007a的系统界面----------------------------------- - 7 -2.2动态仿真集成环境—SIMULINK ----------------------------------- -10-
2.2.1 Simulink的启动 ---------------------------------------------- - 11 -
2.2.2 Simulink模块集 --------------------------------------------- - 12 -2.3直流调速系统的仿真举例 ----------------------------------------- -13-
2.3.1电力系统模型库--------------------------------------------- - 13 -
2.3.2 开环直流调速系统仿真--------------------------------------- - 13 -
2.3.3 单闭环直流调速系统仿真------------------------------------- - 15 -
2.3.4 双闭环直流调速系统仿真------------------------------------- - 16 -
3 直流调速系统的设计及仿真----------------------------------------- - 19 -3.1转速、电流双闭环调速系统的简介 --------------------------------- -19-
3.1.1转速、电流双闭环调速系统的组成----------------------------- - 19 -
3.1.2稳态结构图和静特性----------------------------------------- - 20 -
3.1.3 双闭环调速系统的动态性能----------------------------------- - 22 -3.2直流调速系统的工程设计 ----------------------------------------- -23-
3.2.1电流环的设计----------------------------------------------- - 24 -
3.2.2转速环的设计----------------------------------------------- - 28 -3.3直流调速系统的仿真 --------------------------------------------- -31-
3.3.1系统的仿真模型--------------------------------------------- - 31 -
3.3.2系统的仿真结果--------------------------------------------- - 31 -4位置随动系统的设计及仿真----------------------------------------- - 33 -
4.1自整角机位置随动系统 ------------------------------------------- -33-
4.1.1自整角机结构和工作原理------------------------------------- - 33 -
4.1.2自整角机位置随动系统的组成和数学模型----------------------- - 37 -4.2位置随动系统的设计及仿真 --------------------------------------- -41-
4.2.1位置环的设计----------------------------------------------- - 42 -
4.2.2位置环的仿真模型------------------------------------------- - 42 -
4.2.3系统的仿真结果--------------------------------------------- - 42 -
4.2.4仿真结果分析----------------------------------------------- - 44 -结论 --------------------------------------------------------------- - 48 - 致谢 -------------------------------------------------- 错误！未定义书签。

参考文献 ---------------------------------------------- 错误！未定义书签。

1. 绪论
随动系统也称为伺服系统，是以位移、速度或力、力矩等作为被控量的自动控制系统。

伺服（Servo）一词意味着“伺候”和“服从”，具有意译和音译的双重意义[1]。

在实际生产中，电动机带动生产机械运动表现不仅是转速，也可能是使生产机械产生一定的位置移动，这时需要控制的量就不再是转速，而是控制对象的角位移或线位移，此时必须采用位置随动系统才能满足控制要求。

本节将简单介绍位置随动系统。

1.1 位置随动系统简介
顾名思义，位置随动系统是一个带位置反馈的自动控制系统，但这只是狭义的
随动系统。

广义的随动系统输出量不一定是位置，也可以是其它的物理量。

例如，
转速、电流双闭环调速系统中的电流环可以是一个电流随动系统；采用多电机拖动
的多轴纺织机和造纸机要求各轴同步旋转。

广义的随动系统的共性就是输出量快速
而准确的复现给定量。

1.1.1 位置随动系统的应用
位置随动系统是应用领域非常广泛的一类系统，它的根本任务就是实现执行机
构对位置指令（给定量）的准确跟踪，被控制量（输出量）一般是负载的空间位移，当给定量随机变化时，系统能使被控制量准确无误地跟随并复现给定量。

在生产活
动中，这样的例子是很多的。

例如轧钢机压下装置的控制，在轧制钢材的过程中，
必须使上下两根轧辊之间的距离能按工艺要求进行自动调整；数控机床的加工轨迹
控制和仿形机床的跟踪控制；轮船上的自动操舵装置能使位于船体尾部的舵叶的偏
转角模仿复制位于驾驶室的操舵手轮偏转角，以便按照航行要求来操纵船舶的航向；火炮群跟踪雷达天线或电子望远镜以瞄准目标的控制；以及机器人的动作控制。

以上这些都是位置随动系统的具体应用[2]。

随着机电一体化技术的发展，位置随动系统已经成为现代工业、国防和高科技
领域中不可缺少的设备，是电力拖动自动控制系统的一个重要分支。

1.1.2 位置随动系统的主要组成部件
下面通过一个简单的例子来说明位置随动系统的基本组成，其原理图如图1-1所示。

这是一个电位器式位置随动系统，用来实现雷达天线的跟踪控制。

这个系统由以下几个部分组成：
（1）位置检测器由电位器RP1和RP2组成位置（角度）检测器，其中电位器RP1的转轴与手轮相连，作为转角给定，电位器RP2的转轴通过机械机构与负载部件相连接，作为转角反馈，两个电位器均由同一个直流电源U S供电，这样可将位置直接转换成电量输出。

（2）电压比较放大器由放大器1A、2A组成，其中放大器1A仅起倒相作用，2A则起电压比较和放大作用，其输出信号作为下一级功率放大器的控制信号，并具备鉴别电压极性（正反相位）的能力。

（3）可逆功率放大器为了推动随动系统的执行电动机，只有电压放大是不
雷达天线
图1-1电位器式位置随动系统原理图
够的，还必须有功率放大，功率放大由晶闸管或大功率晶体管组成整流电路，由它输出一个足以驱动电动机SM的电压。

（4）执行机构永磁式直流伺服电动机SM作为带动负载运动的执行机构，这个系统中的雷达天线即为负载，电动机到负载之间还得通过减速器来匹配。

以上四部分是位置随动系统的基本组成中不能缺少的，仅在所采用的具体元件或装置上有所不同，例如，可采用不同的位置检测器、直流或交流伺服电机等等[2]。

1.1.3 位置随动系统的工作原理
仍以电位器式位置随动系统为例来分析位置随动系统的工作原理。

由图1-1可以看出，当两个电位器RP1和RP2的转轴位置一样时，给定角θm*与反馈角θm相
等，所以角差Δθm=θm*-θm=0，电位器输出电压U*=U，电压放大器的输出电压U ct=0，可逆功率放大器的输出电压U d=0，电动机的转速n=0，系统处于静止状态。

当转动手轮，使给定角θm*增大，Δθm >0，则U*> U，U ct>0，U d>0，电动机转速n>0。

经减速器带动雷达天线转动，雷达天线通过机械机构带动电位器RP2的转轴，使θm 也增大。

只要θm<θm*，电机就一直带动雷达天线朝着缩小偏差的方向运动，只有当θm*=θm，偏差角Δθm=0，U ct=ν，U d=0，系统才会停止运动而处在新的稳定状态。

给定角θm*减小，则系统运动方向将和上述情况相反。

显而易见，这个系统完全能够实现被控制量θm准确跟踪给定量θm*的要求。

1.2 三环控制的伺服系统
本文着重设计一个位置、转速、电流三环控制的位置随动系统，并对其进行仿真。

下面我们先简单的对三环控制的伺服系统进行介绍。

1.2.1 位置随动系统与调速系统的比较
位置随动系统的主要特征如下：
（1）位置随动系统的主要功能是使输出位移快速而准确地复现给定位移。

（2）必须有具备一定精度的位置传感器，能准确地给出反映位移误差的电信号。

（3）电压和功率放大器以及拖动系统都必须是可逆的。

（4）控制系统应能满足稳态精度和动态快速响应的要求。

随动系统和调速系统一样都是反馈控制系统，即通过对系统的输出量和给定量进行比较，组成闭环控制，因此两者的控制原理是相同的。

但调速系统的给定量是恒值，不管外界扰动情况如何，希望输出量能够稳定，因此系统的抗扰性能往往显得十分重要。

而位置随动系统中的位置指令是经常变化的，是一个随机变量，要求输出量准确跟随给定量的变化，输出响应的快速性、灵活性、准确性成了位置随动系统的主要特征。

也就是说，系统的跟随性能成了主要指标。

总体来看，稳态精度和动态稳定性是两种系统都必须具备的，但在动态性能中，调速系统多强调抗扰性，而位置随动系统则更强调快速跟随性能。

1.2.2 位置、转速、电流三环控制系统
在转速、电流双闭环调速系统的基础上，外边再设一个位置控制环，便形成三
环控制的位置随动系统，如图1-2所示。

其中位置调节器APR就是位置环的校正装置，它的类型和参数决定了位置随动系统的系统误差和动态跟随性能，其输出幅值决定着电机的最高转速。

位置、转速、电流三个闭环都画成单位反馈，反馈系数都已计入各调节器的比例系数中去。

图1-2位置、转速、电流三环控制的位置随动系统
APR—位置调节器ASR—转速调节器ACR—电流调节器
多环控制系统调节器的设计方法是从内换到外环，逐个设计各环的调节器。

按此规律，对于图1-2的三环位置随动系统，应首先设计电流调节器ACR，然后将电流环简化成转速环中的一个环节，和其他环节一起构成转速调节器ASR的控制对象，再设计ASR。

最后，再把整个转速环简化成位置环中的一个环节，从而设计位置调节器APR。

逐环设计可以使每个控制环都稳定的，从而保证整个控制系统的稳定性。

当电流环和转速环的对象参数变化或受到扰动时，电流反馈和转速反馈能够起到及时的抑制作用，使之对位置环的工作影响很小。

同时，每个环节都有自己的控制对象，分工明确，易于调整[1]。

但这样设计的多环控制系统也有明显的不足，即对最外环控制作用的响应不会很快。

这是因为设计每个外环时，都要将内环等效成其中的一个环节，而这种等效环节传递函数之所以能够成立，是以外环的截止频率远远低于内环为前提的。

在一般模拟控制的随动系统中，电流环的截止频率约为ωci=（100～150）Hz，转速环的截止频率ωcn约为20～30Hz之间，最高不过50Hz，照此推算，位置环的截止频率只有ωcθ=10Hz左右[1]。

位置环的截止频率被限制的太低，会影响系统的快速性，因此，这类三环控制的位置随动系统只适用于对快速跟随性要求不高的场合，例如点
位控制的机床随动系统。

在近代数字控制的随动系统中，控制对象的快速响应性能已经大大提高，各控制环的采样周期也可以大大缩短，其转速环的截止频率可达ωcn=（100～200）Hz，因而位置环的截止频率也可以提高，在要求高动态性能的数控机床轨迹控制和机器人控制中都取得了很好的应有效果[2]。

2. 电力拖动控制系统MATLAB仿真的概述
现在用于电力电子电路和电力拖动控制系统的仿真软件已有多种，其中最具有影响的当推PSPICE和MATLAB。

PSPICE是美国加州大学伯克利分校推出的集成电路分析程序SPICE的微机版，广泛应用于电子电路的设计。

早期的MATLAB主要用于控制系统的仿真和分析，经过不断扩展已经成为包含通信、电气工程、优化控制等诸多领域的科学计算软件。

2.1 MATLAB介绍
MATLAB是一种科学计算软件。

MATLAB是Matrix Laboratory（矩阵实验室）的缩写，这是一种以矩阵为基础的交互式程序计算语言。

由于它使用方便、输入便捷、运算高效、适应科技人员的思维方式，并且有绘图功能，由用户自行扩展的空间，因此特别受到用户的欢迎，使它成为在科技界广为使用的软件，也是国内外高校教学和科研研究的常用软件。

2.1.1 MATLAB简介
MATLAB由美国Mathworks公司于1984年开始推出，历经升级，到2008年已有了2008b(7.7.0)版。

早期的MATLAB在DOS环境下运行，1990年推出了Windows版本。

1993年，Mathworks公司又推出了MATLAB的微机版，充分支持在Microsoft Windows界面下的编程，它的功能越来越强大，在科技和工程界广为传播，是各种科学计算软件中使用频率最高的软件[3]。

MATLAB比较易学，它只有一种数据类型（即64位双精度二进制），一种标准的输入输出语句，它用解释方式工作，不需要编译，一般入门后，经过自学就可掌握。

如果有不清楚的地方，可以通过它的帮助（help）和演示（demo）功能得到启示。

学习MATLAB的难点在于，它有大量函数，这些MATLAB函数仅基本部分就有700多个，其中常用的有200～300个，掌握和记忆起来都比较困难。

1993年出现了Simulink，这是基于框图的仿真平台，Simulink挂接在MATLAB 环境上，以MATLAB的强大计算功能为基础，以直观的模块框图进行仿真和计算。

Simulink提供了各种仿真工具，尤其是它不断扩展的、内容丰富的模块库，为系统的仿真提供了极大便利。

在Simulink平台上，拖拉和连接典型模块就可以绘制仿真对象的模型框图，并对模型进行仿真。

在Simulink平台上，仿真模型的可读性很强，这就避免了在MATLAB窗口使用MATLAB命令和函数仿真时，需要熟悉记忆大量的M函数的麻烦，对于广大工程技术人员来说，这无疑是最好的福音。

现在的MATLAB都同时捆绑了Simulink，Simulink的版本也在不断升级。

MATLAB已经不再是单纯的“矩阵实验室”了，它已经成为一个高级计算和仿真的平台。

MATLAB的Simulink是很有特色的仿真环境，在此环境中，用户可以用点击拖动鼠标的方式绘制和组织系统或电路，并完成对系统和电路的仿真。

在Simulink 环境中，系统的函数和电路元器件的模型都用框图来表达，框图之间的连线则表示了信号流动的方向。

对用户来说，只要学习图形界面的使用方法和熟悉模型库的内容，就可以很方便地使用鼠标和键盘进行系统和电路的仿真。

系统仿真（Simulink）环境也称工具箱（Toolbox），是MATLAB最早开发的，它包括Simulink仿真平台和系统仿真模型库两部分，主要用于仿真以数学函数和传递函数表达式的系统，是20世纪70年代开发的连续系统仿真程序包（CCS）的继续，现在的系统仿真（Simulink）包括了连续系统、非线性系统和离散系统的仿真。

由于Simulink的仿真平台使用方便、功能强大，后来拓展的其他模型库也都共同使用这个仿真环境，称为MATLAB仿真的公共平台[3]。

Simulink是Simulation和Link 两个英文单词的缩写，意思是仿真链接，MATLAB模型库都在此环境中使用，从模型库中提取模型放到Simulink的仿真平台上进行仿真。

2.1.2 MATLAB R2007a的系统界面
MATLAB R2007a是一个系统软件，也是一个编程环境。

MATLAB的系统界面里有诸多菜单命令、工具栏按钮、工作空间窗口、当前目录窗口、命令历史窗口与命令窗口。

通过对其操作，用来运行并管理系统：生成、编辑与运行程序，进行各种运算，绘制曲线与图形，管理变量与工作空间，输入输出数据与相关信息以及生成与管理M文件等。

MATLAB R2007a系统界面如图2-1所示，所谓启动或进入MATLAB R2007a 系统，就是指经操作，在计算机上弹出如图2-1所示的界面，这个界面就成了MATLAB R2007a系统的“指代物”。

图2-1的第一行是系统名称“MATLAB”与右上角的“最小化”、“最大化”、
“关闭”三个小按钮，第二行是MATLAB R2007a主菜单，第三行是工具栏按钮，
图2-1MATLAB R2007a的系统界面
第四行是捷径观察工具栏与系统帮助的按钮，在下部就是系统的四个小窗口，下部左边三个较小，下部右边一个Command Window命令窗口占面积最大。

图2-1的左下角是系统开始按钮【】。

在图2-1的下半部分是系统界面的大窗口，占了界面的大部分面积，先予以介绍。

其右边为命令窗口（Command Window），左边的上部为当前的目录窗口（Current Directory）与工作空间窗口（Workspace），两个窗口是重叠的两张卡片，当用鼠标点击时，即可打开相应的窗口；左边的下部分为命令历史窗口（Command History）。

四个小窗口的右上角，都有两个小按钮【】，左边一个是窗口弹出按钮，右边一个是窗口关闭按钮。

弹出的当前目录窗口如图2-2所示，弹出的工作空间窗口如图2-3所示，弹出的命令历史窗口如图2-4所示，弹出的命令窗口如图2-5所示。

四个小窗口的右上角，都有个弹出返回小按钮【】。

图2-2当前目录窗口
图2-3工作空间窗口
图2-4命令历史窗口
图2-5命令窗口
2.2 动态仿真集成环境—Simulink
Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。

它支持连续、
离散及两者混合的线性和非线性系统，同时它也支持具有不同部分拥有不同采样率的多种采样速率的系统仿真。

Simulink为用户提供了一个图形化的用户界面（GUI）。

对于用方框图表示的系统，通过图形界面，利用鼠标单击和拖拉方式，建立系统模型就像用铅笔在纸上绘制系统的方框图一样简单，它与用微分方程和差分方程建模的传统仿真软件包相比，具有更直观、更方便、更灵活的优点。

它不但实现了可视化的动态仿真，也实现了与MATLAB、C或者FORTRAN语言，甚至和硬件之间的数据传递，大大地扩展了他的功能。

2.2.1 Simulink的启动
要启动Simulink必须先启动MATLAB。

在MATLAB窗口中，启动Simulink 有三种方法：
(1) 在MATLAB的命令窗口中，直接键入命令：Simulink；
（2）在MATLAB窗口的工具栏中，单击Simulink的快捷启动按钮“”；
(3) 在MATLAB窗口左下角的Start菜单中，单击Simulink子菜单中的Library Browser选项。

启动Simulin k后，便可显示如图2-6所示的Simulink库浏览窗口（Simulink Library Browser），窗口左边列出了该系统中所有安装的一个树状结构的仿真模块集或工具箱，同时右边显示当前左边所选仿真模块集或工具箱中所包含的标准模块库。

Simulink库浏览窗口由功能菜单、工具栏和模块集或工具箱三大部分组成，创建系统模型时，将从这些仿真模块集或工具箱中利用鼠标复制标准模块到用户模型编辑窗口中。

图2-6 Simulink库浏览窗口
2.2.2 Simulink模块集
在Simulink库浏览窗口中，包含了由众多领域著名专家学者以MATLAB为基础开发的大量实用模块集或工具箱。

在本设计中，我们仅用到Simulink模块集中的信号源模块库（Sources）、接收模块库（Sinks）、连续系统模块库（Continuous）、非连续系统模块库（Discontinuities）、信号路由模块库（Signal Routing）和数学运
算模块库（Math Operations）。

这几个模块库，都是Simulink仿真中，最常用的模块库。

2.3 直流调速系统的仿真举例
这节我们将介绍由电力电子器件构成的可控直流电源—电动机调速系统，包括开环直流调速、单闭环直流调速以及双闭环直流调速系统的仿真。

2.3.1 电力系统模型库
从SIMUINK4.1版开始，有了电力系统模块库（Power System Blockset）,该模型库主要有加拿大HydroQuebec和TECSIM International公司共同开发。

在Simulink 环境下用电力系统模型库的模块，可以方便地进行RLC电路、电力电子电路、电机控制系统和电力系统的仿真。

本文中电力电子和电力拖动控制系统的仿真就是在MATLAB/SIMULINK环境下，主要使用电力系统模块库和Simulink两个模块库进行[3]。

SimPowerSystems是一个实体图形仿真模型库。

它由电源模块组（Electrical Sources）、电器元件模块组（Elements）、电力电子元件模块组（Power Electronics）、电机模块组（Machines）、电气测量仪表模块组（Measurements）、应用程序模块组（Application Libraries）和其他电气模块组（Extras）七大模块组组成。

实体图形化模型库中的模块就是实际工程里实物的图形符号，例如，代表电阻、电容、电源、电机、触发器与晶闸管整流装置、电压表、电流表等实物的是特有图形符号，将这些实际物体的图形符号连接就能成为一个电路、一个装置或者是一个系统，它不是真实的物体，而是实际物体的图形化模型，但具有实际物体的特质属性与特性。

这种实体图形化模型的仿真更具有实用价值与低成本。

2.3.2 开环直流调速系统仿真
本节介绍采用可控三相整流桥且没有任何输出量反馈到输入端的直流电动机开环调速系统的仿真。

开环直流调速系统的仿真模型如图2-7所示。

模型中电机的直流电源采用三相整流桥，用同步6脉冲触发器Pulse对整流桥的晶闸管进行触发相位控制。

直流电机拖动恒定负载（50N•m），模型检测了直流电机的转速n、电枢电流I a与电磁转矩T e，并将n、I a与T e输入到示波器显示。

图2-7 开环直流调速系统的仿真模型
设置仿真参数，仿真时间设为2s，仿真算法采用Ode23tb。

对图2-7的模型进行仿真，仿真波形如图2-8所示。

图中波形自上而下为转速n、电枢电流I a与电磁转矩T e。

由图可见，在同步6脉冲触发器输入端控制角α=30º作用下，并拖动恒定负载，电机转速n从0逐步上升到与控制角α相对应的稳态速度。

电枢电流I a与电
图2-8图2-7的仿真波形
磁转矩T e 在启动初期即启动0.05s 内冲击到最大值，然后逐渐衰减到与恒定负载相对应的值。

2.3.3 单闭环直流调速系统仿真
在这我们介绍转速负反馈单闭环无差直流调速系统仿真。

当调速系统的负载变化时，在对稳速精度要求很高的场合，就可以采用无静差系统。

转速负反馈单闭环无差直流调速系统仿真模型如图2-9所示，它采用了比例积分调节器。

图2-9 转速单闭环无差调速系统仿真模型
设置仿真参数，仿真时间设为0.8s ，仿真算法采用Ode23tb 。

滤波电感设置为5mH ，限幅模块的上限为180，下限为50，比例积分调节器传递函数401(40/12)ASR s W s +=。

拖动恒定负载（120N •m ）。

对图2-9的模型进行仿真，仿真波形如图2-10所示，图中波形自上而下为六脉冲发生器的输出（触发）信号U g 、电机转速n 、电枢电流I a 与电磁转矩T e 。

由图可见，U g 为一个周期内产生的六个脉冲触发信号，其同步电压频率50Hz ，脉冲宽度1º，很难用肉眼看出。

在启动后，电机转速n 匀加速上升，对应着恒定动态电流与恒定动态转矩。

在启动结束后，转速n 上升为给定速度，电流与转矩也下降为与负载相对应的值。