【正文】 了一個(gè)強(qiáng)有力的工具，使控制系統(tǒng)的計(jì)算與仿真的傳統(tǒng)方式發(fā)生了革命性的變化。Simulink是一個(gè)用來對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包,不僅界面友好且支持更靈活的模型描述手段。用戶既可直接用方塊圖來輸入仿真模型,也可用Matlab語言編寫M文件來輸入。既可以純圖形方式輸入,也可以純文本方式來輸入。還可將上述兩種方法交叉混合使用。既可對(duì)連續(xù)系統(tǒng)也可對(duì)離散系統(tǒng)進(jìn)行仿真,還適合于采樣保持系統(tǒng)。同時(shí),它也具有能在仿真進(jìn)行的過程中動(dòng)態(tài)改變仿真參數(shù)的功能。因此可以不難理解它自推出以后,就一直受到歐美和日本等國(guó)家或地區(qū)的控制界學(xué)者的青睞。Simulink為用戶提供了方框圖進(jìn)行建模的圖形接口,采用這種結(jié)構(gòu)畫模型就像你用筆和紙來畫一樣容易。它與傳統(tǒng)的仿真軟件包用微分和差分方程建模相比,具有更直觀、方便、靈活的優(yōu)點(diǎn)。Simulink包含有Sinks(輸出方式)、Source(輸入源)、Linear(線性環(huán)節(jié))、Nonlinear(非線性環(huán)節(jié))、Connections(連接與接口)和Extra (其它環(huán)節(jié))子模型庫,而且每個(gè)子模型庫中包含有相應(yīng)的功能模塊。用戶也可以定制和創(chuàng)建用戶自已的模塊。用Simulink創(chuàng)建的模型可以具有遞階結(jié)構(gòu),因此用戶可以采用從上到下或從下到上的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建模型。用戶可以從最高級(jí)開始觀看模型,然后用鼠標(biāo)雙擊其中的子系統(tǒng)模塊,來查看其下一級(jí)的內(nèi)容,以此類推,從而可以看到整個(gè)模型的細(xì)節(jié),幫助用戶理解模型的結(jié)構(gòu)和各模塊之間的相互關(guān)系。在定義完一個(gè)模型以后,用戶可以通過Simulink的菜單或Matlab命令窗口鍵入命令來對(duì)它進(jìn)行仿真。菜單方式對(duì)于交互工作非常方便,而命令行方式對(duì)于運(yùn)行一類仿真非常有用。采用Scope模塊和其它的畫圖模塊,在仿真進(jìn)行的同時(shí),就可觀看到仿真結(jié)果。除此之外,用戶還可以在改變參數(shù)后能迅速觀看系統(tǒng)中發(fā)生的變化情況。仿真的結(jié)果還可以存放到Matlab的Workspace(工作空間)里做事后處理。由于Matlab和Simulink是集成在一起的,因此用戶可以在這兩種環(huán)境下對(duì)自已的模型進(jìn)行仿真、分析和修改。（2） Simulink環(huán)境中的系統(tǒng)模型、仿真結(jié)果及分析simulink電機(jī)模型仿真（開環(huán)）：圖451電機(jī)模型仿真電機(jī)輸入圖形:圖452電機(jī)輸入開環(huán)時(shí)輸出圖像：圖453開環(huán)輸出電機(jī)模型仿真（閉環(huán)）：圖454電機(jī)模型仿真閉環(huán)時(shí)輸出圖像（P= T=）：圖455閉環(huán)輸出（P= T=）閉環(huán)時(shí)輸出圖像（P=4 T=）：圖456閉環(huán)時(shí)輸出圖像（P=4 T=）閉環(huán)時(shí)輸出圖像（P= T=）：圖457閉環(huán)時(shí)輸出圖像（P= T=） 對(duì)比仿真圖像與實(shí)際圖像圖458 P= T=圖459 P=4 T=圖460 P= T=結(jié)論分析：對(duì)比simulink仿真曲線與電機(jī)實(shí)際運(yùn)行曲線可知，兩組曲線有一定誤差，主要可歸結(jié)為一下三方面。（1） 仿真過程中反饋為單位反饋，而實(shí)際電機(jī)由于受設(shè)備等影響，反饋不是標(biāo)準(zhǔn)單位反饋。（2） 用matlab建立傳遞函數(shù)模型時(shí)，只選取了一組數(shù)據(jù)，建立了一個(gè)模型，由于選取離散點(diǎn)時(shí)可能受設(shè)備及環(huán)境因素影響，數(shù)據(jù)不一定十分準(zhǔn)確。應(yīng)該多選取幾組數(shù)據(jù)，并多建立幾個(gè)模型，經(jīng)分析得到最佳模型。（3）電子元器件的輸入輸出曲線不可能像理論那樣的線性，再加上元器件都有溫度特性曲線，器件參數(shù)都有誤差。5 結(jié)論當(dāng)今，自動(dòng)化控制系統(tǒng)己經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，直流調(diào)速控制因其具有良好的起動(dòng)，制動(dòng)性能，適合在廣泛的范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在現(xiàn)代化生產(chǎn)中起著重要作用，在需要高性能可控電力拖動(dòng)的領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。因此，研究直流調(diào)速系統(tǒng)的控制就顯得非常重要。目前使用的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng),是按典型系統(tǒng)采用PI 控制器串聯(lián)校正來設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)的。PI控制器原理簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟，在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。它最大的優(yōu)點(diǎn)是不需了解被控對(duì)象精確的數(shù)學(xué)模型，只需在線根據(jù)系統(tǒng)誤差及誤差的變化率等簡(jiǎn)單參數(shù)，經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)節(jié)器參數(shù)在線整定，即可取得滿意的結(jié)果。因此具有很大的適應(yīng)性和靈活性。在實(shí)驗(yàn)中，速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)可由6RA70系統(tǒng)自行優(yōu)化，通過斜坡函數(shù)發(fā)生器的參數(shù)設(shè)定及波形調(diào)整，改變斜率觀察系統(tǒng)特性，可分析出比例環(huán)節(jié)與積分環(huán)節(jié)對(duì)控制系統(tǒng)的作用及影響：PI控制中的比例環(huán)節(jié)主要作用是產(chǎn)生和偏差成比例變化的控制作用來減少偏差。積分環(huán)節(jié)的作用是主要用于消除靜差，但另一方面積分作用容易導(dǎo)致積分飽和，使系統(tǒng)超調(diào)量增大。通過更改比例系數(shù)與積分時(shí)間常數(shù)可得到較為理想的運(yùn)行軌跡，但實(shí)際中有些情況（如大型設(shè)備等）不易直接更改參數(shù)。因此，用matlab建立系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型，并用simulink仿真，從而探究出最佳參數(shù)的方法在實(shí)際的直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)中很有意義。6 使用儀器設(shè)備清單(1)SIMENS 6RA70系列直流控制系統(tǒng)(2)主電機(jī)(3)磁粉制動(dòng)器(4)計(jì)算機(jī)（DriveMotor軟件、matlab軟件）7 收獲和體會(huì)經(jīng)過此次課程設(shè)計(jì)，我收獲頗豐，主要可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：（1） 了解了SIEMENS直流調(diào)速系統(tǒng)6RA70的功能，掌握了外部接線方法，并研讀了一部分功能圖。學(xué)習(xí)了DriveMonitor軟件的使用方法，學(xué)會(huì)了通過DriveMonitor對(duì)速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，掌握系統(tǒng)的控制參數(shù)監(jiān)視及分析。 （2） 將在自動(dòng)控制系統(tǒng)中所學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合。對(duì)單閉環(huán)系統(tǒng)、雙閉環(huán)系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)等，有了更為直觀的了解。通過探究速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行，并研究斜坡函數(shù)發(fā)生器的參數(shù)設(shè)定及波形調(diào)整，改變斜率觀察系統(tǒng)特性等操作，更深入的理解了閉環(huán)控制系統(tǒng)中比例環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的作用。通過分別更改P及I的參數(shù)，我直觀的看出：增大比例系數(shù)，使系統(tǒng)的動(dòng)作靈敏，速度加快，穩(wěn)態(tài)誤差減小，但振蕩次數(shù)加多，調(diào)節(jié)時(shí)間加長(zhǎng)；積分作用使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，積分時(shí)間常數(shù)小（積分作用強(qiáng)）會(huì)使系統(tǒng)不穩(wěn)定，但能消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的控制精度。這些實(shí)驗(yàn)中直觀得到的結(jié)論與課本中的理論相符，讓我加深了對(duì)課本的理解。（3） 通過對(duì)電機(jī)模型的仿真，我掌握了一種工程設(shè)計(jì)上的基本思想，即先建立電動(dòng)機(jī)模型，探究?jī)?yōu)化參數(shù)，再實(shí)際應(yīng)用參數(shù)，觀察效果，并與理論比較，反復(fù)多次，可得到較為理想的參數(shù)。實(shí)際生產(chǎn)生活中很多設(shè)備并不能直接更改參數(shù)，這影響了理論研究，但通過對(duì)實(shí)際模型的仿真，很好的解決了此類問題，在工程上有很大意義。比如在實(shí)驗(yàn)中，通過Matlab建模與仿真及simulink的運(yùn)用，建立了電動(dòng)機(jī)模型，經(jīng)過多組參數(shù)的更改比較，選出較為優(yōu)化的參數(shù)，再通過6RA70系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行檢驗(yàn)參數(shù)，并與理論值比較，從而得出了較為滿意的結(jié)果。（4） 通過此次課程設(shè)計(jì)，我深刻體會(huì)到團(tuán)隊(duì)的重要性。在課程設(shè)計(jì)過程中，通過分工合作，我們?cè)谳^短的時(shí)間內(nèi)完成了規(guī)定的任務(wù)；通過集思廣益，集體討論，我們解決了好多個(gè)人難以解決的問題。課程設(shè)計(jì)不僅是一次對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，更是一個(gè)培養(yǎng)團(tuán)結(jié)合作精神的平臺(tái)，它讓我收獲了知識(shí)，讓我領(lǐng)會(huì)了協(xié)作精神，更讓我燃起了對(duì)學(xué)術(shù)的熱情。8 參考文獻(xiàn)1 [M].沈陽：東北大學(xué)出版，20072 （第2版）[M].北京：冶金工業(yè)出版，20013 薛定宇，（第二版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，20064 （第4版）[M].北京：冶金工業(yè)出版，20045 薛定宇，（第2版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，20086 易磊，楊影，[J].技術(shù)交流，2007，23：2072107 DC Master使用說明書（版本09）[M].