动力学系统建模与仿真

U△U 电机速度控制器图 1-6 单位延迟模块图 1-7 PID 控制模块图 1-8 电机控制模块参数假设与设置: 电路部分: 输入端电压;电阻 R=2.5K ?;电感 La=1 机械部分: 反向电动势常数;转动惯量 J=10 ;阻尼力偶矩 C=2 ; 延迟模块: 采样时间 t=0.02 ;系统仿真时间 T=1000 ;比例增益 Kp=1 ;积分增益 Ki=1 ;微分增益 Kd=1 五、结果分析将各参数定义到相应模块中,可得到仿真结果如下图所示。图 1-9 控制电流的变化规律图 1-10 耦合仿真结果六、总结利用电动机的转动和电路之间的耦合效应, 将主轴的转动转换到电路的计算中。在控制电路中加上 PID 控制系统, 对电路和电机中电压( 或电流) 进行控制, 使得电机中的电流较快的达到某一值,即使得电机在较快的时间内转速得到控制。在仿真过程中, 在控制电压 U 大小的情况下, 通过反馈电路检测电流 i 的大小, 再将电流的大小反应到主轴转矩 T上, 通过转矩的大小控制主轴的转速 w。这样, 既方便快捷又安全地对机械的运动进行精确的控制七、附录与参考文献[1] 黎明安,动力学系统建模与仿真:西安理工大学工程力学系 2010.06 [2] 温熙森邱静陶俊勇, 机电系统分析动力学及其应用[M] 北京:科学出版社, 2003 . [3] 汤蕴璆, 电机学机电能量转换[M] 北京:机械工业出版社, 1981 . [4] 杨军郭力卿红, 机床高速电主轴原理与应用[J] 机床与液压, 2001(4) : 42-44 . [5] 钟掘陈先霖, 复杂机电系统耦合与解耦设计——现代机电系统设计理论的探讨[J]. 中国机械工程, 1999 , 10(9) :1 051-1 054 . [6] 熊万里. 机电耦合传动系统的非平稳过渡过程与系统广义同步特性研究[D]. 沈阳:东北大学, 2000 .