陈家新，张筑亚，杨达勇

（东华大学 机械工程学院，上海　201620）

电动负载模拟系统仿真研究

陈家新，张筑亚，杨达勇

（东华大学 机械工程学院，上海201620）

电动负载模拟器是一种能精确控制输出转矩的系统，是科学试验、工业生产中用来模拟机械负载的重要设备之一。论文分析了以永磁同步电机为加载电机的负载模拟器的工作原理，推导、构建了系统的数学模型。采用经典PID算法对转矩、电流进行闭环控制，并引入前馈补偿，抑制由被加载对象主动运动引起的多余力矩，实现系统的快响应、高精度控制。最后借助MATLAB/Simulink验证系统可行性，参照负载模拟器的评价指标体系讨论系统性能。

负载模拟；永磁同步电机；PID；前馈补偿；评价指标

负载模拟技术是一门在科学研究、工业生产中用于模拟各类机械负载的半实物实验技术，它可以模拟出加载对象所需要的力矩负载［1］。在现代工业及国防中，电机是各类设备的重要组成部分。要精确地控制它们，需要测试电机或整个电力传动系统的运行特性［2］。可是电机所带负载种类繁多、各式各样，要现场对其进行在线测试是不可行的。所以，开发一套能在现场模拟各类机械负载出力或力矩的系统是我们迫切需求的［3］。电动负载模拟器就是以此为目的研发的一种装置。

国内外有大量学者在研究负载模拟技术，目前主流的加载方式多种多样。其中，电动加载以其控制灵活、结构简单、能模拟各类机械负载等优点脱颖而出。……