直流电机速度控制模型建立

如图所示，和分别为电枢回路电阻和电感，为机械旋转部分的转动惯量，为旋转部分的粘性摩擦系统，为电枢电压，为电动机转动速度，为电枢回路电流。通过调节电枢电压，控制电动机的转动速度。电动机负载变化为电动机转动速度的干扰因素，用负载力矩表示。

根据直流电动机的工作原理及基尔霍夫定律，直流电动机有四大平衡方程：

（1）电枢回路电压平衡方程

式中，为电动机的反电势。

（2）电磁转矩方程

式中，为电枢电流产生的电磁转矩，为电动机转矩系数。

（3）转矩平衡方程

式中，为机械旋转部分的转动惯量，为旋转部分的粘性摩擦系数。

（4）由磁感应关系，得

根据上述的四个平衡方程式，可建立起系统的输出量、干扰量与输入量之间的传递函数

建立起直流电动机的结构图为

直流电动机参数为

，, ,。

得到系统的阶跃响应曲线为