3.2直流调速系统用的可控直流电源 12

3.2.1旋转变流机组概述 13

3.2.2晶闸管整流器-电动机系统 13

3.2.3直流PWM变换器-电动机系统 14

3.3直流调速系统的动态性能 16

3.3.1单闭环直流调速系统的动态分析 16

3.3.2多环直流调速系统的动态分析 17

第四章模糊控制 19

4.1模糊控制原理 19

4.2模糊控制器的理论设计 20

第五章直流电机模糊控制系统的Simulink仿真 22

5.1 直流电机的仿真模型 22

5.1.1实验原理 22

5.1.2直流电机的Simulink框图 23

5.2 模糊控制器的设计 24

5.3 直流电机模糊控制系统的建立与仿真 28

5.4 两种系统的仿真结果分析以及性能比较 30

结论 31

致谢 32

参考文献 33

第一章绪论

1.1 研究的目的与意义

直流电机[1]的发展越来越快，人们对直流电机的要求也越来越高。在现代工业生产过程中，不仅要控制更严格的生产要求，而且要用同样严格的要求控制生产产品的质量，这就要求控制现代工业生产过程的系统，易控、控制精度高、运行稳定。为了在工业生产的过程中提高产品的产量和生产过程中的质量控制，控制过程慢慢地从手工到全自动化控制，使得生产过程越来越便利。在全自动化的过程当中，生产设备离不开速度电机的控制。按照驱动电动机的类型可以分为两大类，分别是交流驱动系统和直流驱动系统。其中用的多的是直流驱动系统，也是本文研究的主要内容。直流电机能够平滑调速、承受比较大的负载、简单、易于控制、能够正反转能够快速切换、能还够频繁无级快速制动，这些优点都使它被广泛应用。而且，现代工业生产过程中有时候会有特殊操作要求，直流电机都能满足，所以它在工业生产中十分重要。

1.2 发展历程和国内外发展状况

1.2.1 直流调速系统的发展历程[2]

在工业生产的过程中，因为先出现的是直流电动机，所以虽然工业生产中有直流电气传动和交流电气传动两种方式。但在交流电动机出现之前，因为没有较好的传动方式，所以只能采用直流电动机这一电气传动类型。现在工业生产技术的发展越来越快，技术越来越先进，因此对电力拖动的要求也越来越高，往往要求电动机能够快速启制动以及正反转、调速效果要好、调速范围要大、静动态性能等都要优越。由于直流电机的性能良好，因此从1930年起，直流调速系统开始广泛应用到工业生产中。第一控制系统由旋转变换器控制，再由磁放大器和汞弧整流器供电，实现直流驱动的无接触控制。因此，为了在改善控制系统的性能方面取得良好的效果，就需要越来越广泛地应用闭环控制系统。在晶闸管装置出现后，控制系统才得以实现真正的直流调速，即数字化直流调速。直流调速系统工作时具有以下特点：系统运行稳定可靠、速度快、成本低以及设计简单，它的这些特点使直流调速系统在工业生产中得到了广泛的应用。常用的可控直流电源有如下三种：