仿真是系統分析研究的重要手段,通過仿真,可以驗證理論分析和設計的正確性,模擬實際系統的運行過程,分析系統特性隨參數的變化規律,描述系統的狀態與特性,探索設計結果是否滿足實際要求,也可討論系統穩定性,研究系統控制參數、負載變化對系統動態性能的影響,研究控制方法和手段對系統性能的改善與提高。因此,仿真具有和實驗相同的作用,并可避免實際實驗操作的復雜性,完成無法進行實驗系統或過程的仿真模擬。針對伺服系統,影響系統運行的因數很多,如何在紛繁復雜的環境條件中尋找最優的控制參數、采取合適的控制手段,是伺服系統設計與運行中需要深入探討的問題,這些因數將影響到實際系統的運行及其對環境的適應性。
下面,根據實際永磁同步伺服系統構成情況,討論基于Matlab軟件的仿真模型創建,并在Simulink環境中對系統進行仿真,分析其仿真結果,從中找出系統的控制規律,優化系統的控制方法,分析系統的運行特性,以便于系統的設計、調整與運行。
按照伺服系統的實際連接構成電流環動態仿真拓撲,并對系統運行的各種工況進行仿真。仿真結果表明,電流調節器放大系數越大,電流響應越快,動態過程中電流跟蹤的誤差越小,但超調越嚴重;電流調節器零點越大,電流響應越快,但電流響應的振蕩次數增多,超調增加。對本系統而言,調節器比例系數在20~30,零點在500~2500時,電流環可滿足階躍跟蹤響應要求,調節器參數可在此范圍取值。一般來說,電流環按照調節器工程設計方法設計的參數偏于保守。而且,為簡便,設計時忽略反電勢對電流環的影響,其結果是電流跟蹤動態響應因反電勢的影響而緩慢,偏差較大。若在動態過程中,電機電流不能快速準確跟蹤給定,系統便不能得到id=0的解耦控制,因此,需要根據仿真結果對電流調節器參數做適當調整。