摘要本论文是基于 MATLAB平台，以对双直流感应电机串联运行的建模，并设计同步控制算法为研究目的展开的。文中首先通过对直流感应电机原理的分析，计算得到了单直流电机的电气特性方程和机械特性方程。 再以这两个方程作为模型基础，建立了但直流感应电机的数学模型，并在 MATLAB 环境中对其进行了仿真分析，计算了其时域响应参量。然后选定主/从控制作为双电机串联控制方法， 建立了双电机的主/从控制模型。从 PID控制技术的原理出发，对双直流电机串联控制系统的控制器进行了结构设计。再运用根轨迹法的思想，结合 PID控制参数对时域响应特性的影响，整定了PID 控制器的参数。最终确立了双电机串联控制的控制方法，得到了预期的性能。41324
毕业论文关键词 直流感应电机；PID控制；主/从控制；MATLAB 仿真
Title Simulation of Tandem-double-motor Operation based MATLAB and Research on Synchronization Control Algorithm
AbstractIn this paper,the research purpose is modeling of double DC inductionmotor operating in series, and the design of synchronous control algorithmbased on the MATLAB.By the analysis of the principle of the DC inductionmotor,The electrical characteristic equation and the mechanicalcharacteristic equation of the single DC motor were calculated.Based onthese two equations, the mathematical model of the DC induction motor wasestablished, and the simulation analysis was carried out on the MATLAB,and the time domain response parameters wre calculated.Then the master / slave control method was chosen as the control method,and the master / slave control model was established.Based on theprinciple of PID control technology, the structure of the controller ofthe double DC motor in series control system was designed.Then using theroot locus method, combined with the influence of the PID controlparameters on the response of the time domain, the parameters of the PIDcontroller were determined.Finally, the control method of serial controlof double motors is established, and the expected performance wasobtained.
Key words DC induction motor; PID control; Master/slave control; MATLAB
目次
1 绪论 1
1.1 课题的目的及意义 1
1.2 多电机同步控制系统研究现状1
1.3 多电机同步控制算法的简介4
1.4 本文所做的工作 6
2 PID控制技术 7
2.1 PID控制原理 7
2.2 PID控制器 8
2.3 本章小结10
3 单直流感应电机建模与仿真 11
3.1 直流电机基本结构和工作原理 11
3.2 单直流电机数学模型的建立 13
3.3 直流电机控制的传递函数模型 14
3.4 直流电机模型的MATLAB 仿真分析15
3.5 本章小结17
4 双直流电机的串联运行的控制系统 18
4.1 双直流电机串联的控制系统结构 18
4.2 PID控制器的参数整定18
4.3 双电机系统模型的仿真及分析 25
4.4 本章小结26
结论 27
致谢 28
参考文献 29
附录A MATLAB 程序DanDianJi.m 30
附录B MATLAB 程序piCanShu.m 32
附录C MATLAB 程序PIControlSystem.m 33
附录D MATLAB 程序pdCanShu.m 34
附录E MATLAB 程序PIDControlSystem1.m35
附录F MATLAB 程序DoubleMotor.m 36
1 绪论1.1 课题的目的及意义近些年来，随着机械加工制造业的发展，在许多生产过程和生产线上，由于电机的输出转矩的限制，当对于电机有大惯量或者大功率的生产要求时，或者需要多台电机相互配合完成生产工作时， 常采用两台或者多台电机共同驱动大功率设备。而多台电机之间的同步性能，则极大的影响对品的生产质量、生产效率以及生产成本。 [1]-[3]因此， 研究合适的同步控制方法对多电机同步系统有重要意义。对于双直流感应电机串联同步系统控制策略的研究， 有助于在实际应用中解决高速线材的精轧机、 钢铁等金属冷轧机的卷取机和主轧机等设备中转速控制控制的问题，有助于减小机械设备的转动惯量，减小过渡过程中的能量损失等。正是由于多电机同步控制技术在现代的企业生产生活中有着广阔的发展前景，因此国内外众多的高端制造企业、研究机构很早都已经开始多电机控制系统的研究工作，并有不少研究成果及相关产品已经在市场上应用。而我国国内的研究人员从上个世纪八十年代起，也开始了对多电机同步控制系统的研究，并且也取得了不少有关多电机同步控制的研究成果。[4]-[6]目前，在对于功率和负载不是特别大的设备的同步控制系统的研究领域， 我国的同步控制技术研究已经非常成熟。但是对于一些具体的多电机系统，还需对齐其相应的控制方法做更进一步的设计。 MATLAB双电机串联运行建模与同步控制算法研究:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_41336.html