閉環(huán)控制直流調速系統(tǒng)

1、第第2章章 轉速反饋控制的直流調速系統(tǒng)轉速反饋控制的直流調速系統(tǒng) 電力拖動自動控制系統(tǒng)電力拖動自動控制系統(tǒng) 運動控制系統(tǒng)運動控制系統(tǒng)內 容 提 要n直流調速系統(tǒng)用的可控直流電源 n穩(wěn)態(tài)調速性能指標和直流調速系統(tǒng)的機械特性 n轉速反饋控制的直流調速系統(tǒng) n直流調速系統(tǒng)的數(shù)字控制 n轉速反饋控制直流調速系統(tǒng)的限流保護 n轉速反饋控制直流調速系統(tǒng)的仿真2.1 直流調速系統(tǒng)用的可控直流電源n旋轉變流機組n晶閘管整流器-電動機系統(tǒng) n直流PWM變換器-電動機系統(tǒng) 常用的可控直流電源有以下三種n旋轉變流機組用交流電動機和直流發(fā)電機組成機組，以獲得可調的直流電壓。n靜止式可控整流器用靜止式的可控整流器，以獲

2、得可調的直流電壓。n直流斬波器或脈寬調制變換器用恒定直流電源或不控整流電源供電，利用電力電子開關器件斬波或進行脈寬調制，以產生可變的平均電壓。1.1 直流調速系統(tǒng)用的可控直流電源直流調速系統(tǒng)用的可控直流電源1.1.1 旋轉變流機組旋轉變流機組圖1-1旋轉變流機組供電的直流調速系統(tǒng)（G-M系統(tǒng)） G-M系統(tǒng)特性n第I象限第IV象限OTeTL-TLn0n1n2第II象限第III象限圖1-2 G-M系統(tǒng)機械特性 1.1.2 靜止式可控整流器靜止式可控整流器圖1-3 晶閘管可控整流器供電的直流調速系統(tǒng)（V-M系統(tǒng)） V-M系統(tǒng)的特點 與G-M系統(tǒng)相比較：n晶閘管整流裝置不僅在經濟性和可靠性上都有很大提

3、高，運行可靠，無機械磨損和電磁火花。n晶閘管可控整流器的功率放大倍數(shù)在10 4 以上，其門極電流可以直接用晶體管來控制，不再像直流發(fā)電機那樣需要較大功率的放大器。n在控制作用的快速性上，變流機組是秒級，而晶閘管整流器是毫秒級，這將大大提高系統(tǒng)的動態(tài)性能。 V-M系統(tǒng)的問題n由于晶閘管的單向導電性，它不允許電流反向，給系統(tǒng)的可逆運行造成困難。n晶閘管對過電壓、過電流和過高的dV/dt與di/dt 都十分敏感，若超過允許值會在很短的時間內損壞器件。n由諧波與無功功率引起電網(wǎng)電壓波形畸變，殃及附近的用電設備，造成“電力公害”。a）原理圖b）電壓波形圖tOuUsUdTton控制電路控制電路M 1. 直

4、流斬波器的基本結構圖1-5 直流斬波器-電動機系統(tǒng)的原理圖和電壓波形 1.1.3 直流斬波器或脈寬調制變換器直流斬波器或脈寬調制變換器這樣，電動機得到的平均電壓為 3. 輸出電壓計算ssondUUTtU(1-2)式中 T 晶閘管的開關周期； ton 開通時間； 占空比， = ton / T = ton f ；其中 f 為開關頻率。 4. 斬波電路三種控制方式n根據(jù)對輸出電壓平均值進行調制的方式不同而劃分，有三種控制方式：nT 不變，變 ton 脈沖寬度調制（PWM）；nton不變，變 T 脈沖頻率調制（PFM）；nton和 T 都可調，改變占空比混合型。 PWM系統(tǒng)的優(yōu)點（1）主電路線路簡單，

5、需用的功率器件少；（2）開關頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機損耗及發(fā)熱都較??；（3）低速性能好，穩(wěn)速精度高，調速范圍寬，可達1:10000左右；（4）若與快速響應的電機配合，則系統(tǒng)頻帶寬，動態(tài)響應快，動態(tài)抗擾能力強；（5）功率開關器件工作在開關狀態(tài)，導通損耗小，當開關頻率適當時，開關損耗也不大，因而裝置效率較高；（6）電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。小小 結結 三種可控直流電源，G-M系統(tǒng)在50年代廣泛使用，目前面臨淘汰。V-M系統(tǒng)在上世紀6070年代得到廣泛應用，目前主要用于大容量系統(tǒng)。 直流PWM調速系統(tǒng)作為一種新技術，發(fā)展迅速，應用日益廣泛，特別在中、小容量的系統(tǒng)中，已取代V-M系統(tǒng)成為主

6、要的直流調速方式。返回目錄返回目錄1.2 晶閘管晶閘管-電動機系統(tǒng)（電動機系統(tǒng)（V-M系統(tǒng)）系統(tǒng)） 的主要問題的主要問題 本節(jié)討論V-M系統(tǒng)的幾個主要問題：（1）觸發(fā)脈沖相位控制；（2）電流脈動及其波形的連續(xù)與斷續(xù)；（3）抑制電流脈動的措施；（4）晶閘管-電動機系統(tǒng)的機械特性；（5）晶閘管觸發(fā)和整流裝置的放大系數(shù)和 傳遞函數(shù)。 1.1.2 靜止式可控整流器靜止式可控整流器圖1-3 晶閘管可控整流器供電的直流調速系統(tǒng)（V-M系統(tǒng)） 在如圖可控整流電路中，調節(jié)觸發(fā)裝置 GT 輸出脈沖的相位，即可很方便地改變可控整流器 VT 輸出瞬時電壓 ud 的波形，以及輸出平均電壓 Ud 的數(shù)值。 三相全橋波形

7、a)u1TVTRLu2uVTudidu20t12tttttug0ud0id0uVT0b)c)d)e)f)+ + +OOOOO1.2.1 觸發(fā)脈沖相位控制觸發(fā)脈沖相位控制Ud0IdE 等效電路分析 如果把整流裝置內阻移到裝置外邊，看成是其負載電路電阻的一部分，那么，整流電壓便可以用其理想空載瞬時值 ud0 和平均值 Ud0 來表示，相當于用圖示的等效電路代替實際的整流電路。圖1-7 V-M系統(tǒng)主電路的等效電路圖 式中 電動機反電動勢； 整流電流瞬時值； 主電路總電感； 主電路等效電阻；且有 R = Rrec + Ra + RL；EidLR 瞬時電壓平衡方程tiLRiEuddddd0(1-3) 式

8、中 從自然換相點算起的觸發(fā)脈沖控制角； = 0 時的整流電壓波形峰值； 交流電源一周內的整流電壓脈波數(shù)；對于不同的整流電路，它們的數(shù)值如表1-1所示。Umm 整流電壓的平均值計算cossinmd0mUmU(1-5)表1-1 不同整流電路的整流電壓值* U2 是整流變壓器二次側額定相電壓的有效值。 整流與逆變狀態(tài)n當 0 0 ，晶閘管裝置處于整流狀態(tài)，電功率從交流側輸送到直流側； n當 /2 max 時， Ud0 0 ，裝置處于有源逆變狀態(tài)，電功率反向傳送。 為避免逆變顛覆，應設置最大的移相角限制。V-M系統(tǒng)主電路的輸出圖1-9 V-M系統(tǒng)的電流波形a）電流連續(xù)b）電流斷續(xù)OuaubucudOi

9、aibicictEUdtOuaubucudOiaibicicEUdudttudidid1.2.2 電流脈動及其波形的連續(xù)與斷續(xù)電流脈動及其波形的連續(xù)與斷續(xù)1.2.3 抑制電流脈動的措施抑制電流脈動的措施 在V-M系統(tǒng)中，脈動電流會產生脈動的轉矩，對生產機械不利，同時也增加電機的發(fā)熱。為了避免或減輕這種影響，須采用抑制電流脈動的措施，主要是：n設置平波電抗器；n增加整流電路相數(shù)；n采用多重化技術。 （1）平波電抗器的設置與計算n單相橋式全控整流電路 n三相半波整流電路 n三相橋式整流電路 mind287. 2IUL mind246. 1IUL mind2693. 0IUL（1-6）（1-8）（1

10、-7）平波電抗器的電感量一般按照低速輕載時保證電流連續(xù)的條件來選擇， 一般取電動機額定電流的5%-10%dminI1.2.4 晶閘管晶閘管-電動機系統(tǒng)的機械特性電動機系統(tǒng)的機械特性 當電流連續(xù)時，V-M系統(tǒng)的機械特性方程式為 式中 Ce = KeN 電機在額定磁通下的電動勢系數(shù)。)cossin(1)(1dmed0deRImUmCRIUCn（1-9）（1）電流連續(xù)情況 改變控制角，得一族平行直線，如圖1-10所示。 圖中電流較小的部分畫成虛線，表明這時電流波形可能斷續(xù)，公式（1-9）已經不適用了。圖1-10 電流連續(xù)時V-M系統(tǒng)的機械特性 n = Id R / CenIdILOn上述分析說明：只

11、要電流連續(xù)，晶閘管可控整流器就可以看成是一個線性的可控電壓源。（2）電流斷續(xù)情況 當電流斷續(xù)時，由于非線性因素，機械特性方程要復雜得多。以三相半波整流電路構成的V-M系統(tǒng)為例，電流斷續(xù)時機械特性須用下列方程組表示 (1-10) (1-11)式中 ； 一個電流脈波的導通角。2)6cos()6cos(2232e2dnUCRUI)e1 (e )6sin()6sin(cos2ctgectg2CUnRLarctg圖1-11 完整的V-M系統(tǒng)機械特性（3）V-M系統(tǒng) 機械特性在電流連續(xù)區(qū)，顯示出較硬的機械特性；在電流斷續(xù)區(qū)，機械特性很軟，理想空載轉速翹得很高。 晶閘管觸發(fā)和整流裝置的放大系數(shù)的計算 晶閘管

12、觸發(fā)和整流裝置的放大系數(shù)可由工作范圍內的特性率決定，計算方法是cdsUUK圖1-13 晶閘管觸發(fā)與整流裝置的輸入-輸出特性和的測定 (1-12)1.2.5 晶閘管觸發(fā)和整流裝置的放大系數(shù)和晶閘管觸發(fā)和整流裝置的放大系數(shù)和 傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)圖1-3 晶閘管可控整流器供電的直流調速系統(tǒng)（V-M系統(tǒng)） 如果不可能實測特性，只好根據(jù)裝置的參數(shù)估算。n例如： 設觸發(fā)電路控制電壓的調節(jié)范圍為 Uc = 010V 相對應的整流電壓的變化范圍是 Ud = 0220V 可取 Ks = 220/10 = 22 晶閘管觸發(fā)和整流裝置的放大系數(shù)估算u2udUctt10Uc1Uc21tt00022Ud01Ud02TsO

13、OOO（1）晶閘管觸發(fā)與整流失控時間分析圖1-14 晶閘管觸發(fā)與整流裝置的失控時間 晶閘管觸發(fā)和整流裝置的傳遞函數(shù) 顯然，失控制時間是隨機的，它的大小隨發(fā)生變化的時刻而改變，最大可能的失控時間就是兩個相鄰自然換相點之間的時間，與交流電源頻率和整流電路形式有關，由下式確定 (1-13) （2）最大失控時間計算式中 交流電流頻率； 一周內整流電壓的脈沖波數(shù)。fmmfT1maxs （3）Ts 值的選取 相對于整個系統(tǒng)的響應時間來說，Ts 是不大的，在一般情況下，可取其統(tǒng)計平均值 Ts = Tsmax /2，并認為是常數(shù)。也有人主張按最嚴重的情況考慮，取Ts = Tsmax 。表1-2列出了不同整流電

14、路的失控時間。表1-2 各種整流電路的失控時間（f =50Hz） 用單位階躍函數(shù)表示滯后，則晶閘管觸發(fā)與整流裝置的輸入-輸出關系為按拉氏變換的位移定理，晶閘管裝置的傳遞函數(shù)為（1-14）（4）傳遞函數(shù)的求取)( 1scs0dTtUKUsTKsUsUsWse)()()(sc0ds 由于式（1-14）中包含指數(shù)函數(shù)，它使系統(tǒng)成為非最小相位系統(tǒng)，分析和設計都比較麻煩。為了簡化，先將該指數(shù)函數(shù)按臺勞級數(shù)展開，則式（1-14）變成 （1-15）考慮到 Ts 很小，可忽略高次項，則傳遞函數(shù)便近似成一階慣性環(huán)節(jié)一階慣性環(huán)節(jié)。 33s22ssssss! 31! 211ee)(sssTsTsTKKKsWsTsT

15、sTKsWsss1)( （5）近似傳遞函數(shù)（1-16） （6）晶閘管觸發(fā)與整流裝置動態(tài)結構sTsseKUc(s)Ud0(s)1sTKssUc(s)Ud0(s)(a) 準確的（b） 近似的圖1-15 晶閘管觸發(fā)與整流裝置動態(tài)結構圖ssss返回目錄返回目錄5. 晶閘管整流器運行中存在的問題（1）晶閘管是單向導電的。 （2）晶閘管對過電壓、過電流和過高的du/dt與di/dt都十分敏感。（3）晶閘管的導通角變小時會使得系統(tǒng)的功率因數(shù)也隨之減少，稱之為“電力公害”。 2.1.2 直流直流PWM變換器變換器-電動機系統(tǒng)電動機系統(tǒng)n全控型電力電子器件問世以后，就出現(xiàn)了采用脈沖寬度調制的高頻開關控制方式,

16、形成了脈寬調制變換器-直流電動機調速系統(tǒng)，簡稱直流脈寬調速系統(tǒng)，或直流PWM調速系統(tǒng)。n與V-M系統(tǒng)相比，PWM調速系統(tǒng)在很多方面有較大的優(yōu)越性。n直流PWM調速系統(tǒng)的應用日益廣泛，特別在中、小容量的高動態(tài)性能系統(tǒng)中，已經完全取代了V-M系統(tǒng)。 圖2-10 簡單的不可逆PWM變換器-直流電動機系統(tǒng)電路原理圖 圖2-10 簡單的不可逆PWM變換器-直流電動機系統(tǒng)電壓和電流波形 n在一個開關周期T內，n當 時，Ug為正，VT飽和導通，電源電壓Us通過VT加到直流電動機電樞兩端。n當 時， Ug為負， VT關斷，電樞電路中的電流通過續(xù)流二極管VD續(xù)流，直流電動機電樞電壓近似等于零。 ontt0Ttt

17、onn直流電動機電樞兩端的平均電壓為 （2-17） n改變占空比 ，即可實現(xiàn)直流電動機的調壓調速。n令 為PWM電壓系數(shù)，則在不可逆PWM變換器中 （2-18）ssondUUTtU10sdUU圖2-11 有制動電流通路的不可逆PWM變換器-直流電動機系統(tǒng)電路原理圖 圖2-11 有制動電流通路的不可逆PWM變換器-直流電動機系統(tǒng)一般電動狀態(tài)的電壓、電流波形 一般電動狀態(tài)n在一般電動狀態(tài)中，id始終為正值（其正方向示于圖2-11(a)中）。n在0tton期間，VT1導通，VT2關斷。電流id沿圖中的回路1流通。n在tontT期間，VT1關斷，id沿回路2經二極管VD2續(xù)流。nVT1和VD2交替導通

18、， VT2和VD1始終關斷。 圖2-11 有制動電流通路的不可逆PWM變換器-直流電動機系統(tǒng)1gU的正脈沖比負脈沖窄 ， dUE di始終為負。 制動狀態(tài)的電壓、電流波形 制動狀態(tài) n在tontT期間，Vg2為正，VT2導通，在感應電動勢E的作用下，反向電流沿回路3能耗制動。n在TtT+ton（即下一周期的0t0時，輸出Ui=IdRc-Ucom，n當IdRc-Ucom 0時，輸出Ui=0。 圖2-39 電流截止負反饋環(huán)節(jié)的輸入輸出特性圖2-40 帶電流截止負反饋的閉環(huán)直流調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構框圖3. 靜特性方程與特性曲線 由圖1-31可寫出該系統(tǒng)兩段靜特性的方程式。 當 Id Idcr 時，電流負

19、反饋被截止，靜特性和只有轉速負反饋調速系統(tǒng)的靜特性式（1-35）相同，現(xiàn)重寫于下 （1-35） 當 Id Idcr時，引入了電流負反饋，靜特性變成（1-41）)1 ()1 (ede*nspKCRIKCUKKn)1 ()()1 ()(edsspecom*nspKCIRKKRKCUUKKnIdblIdcrn0IdOn0AB圖1-32 帶電流截止負反饋閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜特性 靜特性兩個特點 （1）電流負反饋的作用相當于在主電路中串入一個大電阻 Kp Ks Rs ，因而穩(wěn)態(tài)速降極大，特性急劇下垂。（2）比較電壓 Ucom 與給定電壓 Un* 的作用一致，好象把理想空載轉速提高到（1-42） )1 ()(

20、ecom*nsp0KCUUKKn 這樣的兩段式靜特性常稱作下垂特性或挖土機特性。當挖土機遇到堅硬的石塊而過載時，電動機停下，電流也不過是堵轉電流，在式（1-41）中，令 n = 0，得（1-43）一般 Kp Ks Rs R，因此（1-44）sspcom*nspdb)(RKKRUUKKIlscom*ndbRUUIl4. 電流截止負反饋環(huán)節(jié)參數(shù)設計nIdbl應小于電機允許的最大電流，一般取 Idbl =（1.52） INn從調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能上看，希望穩(wěn)態(tài)運行范圍足夠大，截止電流應大于電機的額定電流，一般取 Idcr （1.11.2）IN返回目錄返回目錄2轉速反饋控制直流調速系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學模型n一

21、個帶有儲能環(huán)節(jié)的線性物理系統(tǒng)的動態(tài)過程可以用線性微分方程描述，n微分方程的解即系統(tǒng)的動態(tài)過程，它包括兩部分：動態(tài)響應和穩(wěn)態(tài)解。n在動態(tài)過程中，從施加給定輸入值的時刻開始，到輸出達到穩(wěn)態(tài)值以前，是系統(tǒng)的動態(tài)響應；n系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)后，可用穩(wěn)態(tài)解來描述系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。 建立系統(tǒng)動態(tài)數(shù)學模型的基本步驟如下：（1）根據(jù)系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的物理規(guī)律，列出描述該環(huán)節(jié)動態(tài)過程的微分方程；（2）求出各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)；（3）組成系統(tǒng)的動態(tài)結構圖并求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。n比例放大器的傳遞函數(shù) n電力電子變換器的傳遞函數(shù)n測速反饋的傳遞函數(shù)1)(sTKsWsss(2-33) pncaKsUsUsW)()()(（2-42） )(

22、)()(snsUsWnfn(2-43) 圖2-20 他勵直流電動機在額定勵磁下的等效電路n假定主電路電流連續(xù)，動態(tài)電壓方程為(2-34)n忽略粘性摩擦及彈性轉矩，電動機軸上的動力學方程為(2-35)EdtdILRIUddd0dtdnGDTTLe3752n額定勵磁下的感應電動勢和電磁轉矩分別為 (2-36) (2-37) 包括電動機空載轉矩在內的負載轉矩，（Nm） 電力拖動裝置折算到電動機軸上的飛輪慣量，(Nm2) 電動機額定勵磁下的轉矩系數(shù)，(Nm/A)n再定義下列時間常數(shù)： 電樞回路電磁時間常數(shù)(s) 電力拖動系統(tǒng)機電時間常數(shù)(s)nCEedmeICT LT2GDemCC30RLTlmemC

23、CRGDT3752n整理后得 (2-38) (2-39)式中， 負載電流（A）。)(0dtdITIREUdldddtdERTIImdLdmLdLCTIn在零初始條件下，取拉氏變換，得電壓與電流間的傳遞函數(shù) (2-40)n電流與電動勢間的傳遞函數(shù) (2-41)11)()()(10sTRsEsUsIddsTRsIsIsEmdLd)()()(圖2-21 額定勵磁下直流電動機的動態(tài)結構框圖(a)電壓電流間的結構框圖 (b)電流電動勢間的結構框圖 (c）直流電動機的動態(tài)結構框圖n直流電動機有兩個輸入量，n一個是施加在電樞上的理想空載電壓Ud0，是控制輸入量，n另一個是負載電流IdL。擾動輸入量。n如果不

24、需要在結構圖中顯現(xiàn)出電流，可將擾動量的綜合點移前，再進行等效變換，得圖2-22。 n額定勵磁下的直流電動機是一個二階線性環(huán)節(jié)，n時間常數(shù)Tm表示機電慣性n時間常數(shù)Tl表示電磁慣性。 圖2-22 直流電動機動態(tài)結構框圖的變換 圖2-23 轉速反饋控制直流調速系統(tǒng)的動態(tài)結構框圖轉速反饋控制的直流調速系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) ) 1)(1()()()(2sTsTTsTKsUsUsWmlmsnn(2-44) 式中 espCKKK/轉速反饋控制直流調速系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù) KsTsTTsTCKKsTsTTsTCKKsTsTTsTCKKsUsnsWmlmsespmlmsespmlmsespncl) 1)(1(/)

25、 1)(1(/1) 1)(1(/)()()(222*111)(1)1 (23sKTTsKTTTsKTTTKCKKsmslmslmesp（2-45） 3比例控制閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的 動態(tài)穩(wěn)定性n比例控制閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程為 (2-51)n根據(jù)三階系統(tǒng)的勞斯-古爾維茨判據(jù)，系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是n整理后得 (2-52)0111)(123sKTTsKTTTsKTTTsmslmslm0111)(KTTTKTTKTTTslmsmslmslsslmTTTTTTK2)(例題2-4 在例題2-3中，系統(tǒng)采用的是三相橋式可控整流電路，已知電樞回路總電阻 ，電感量 3mH，系統(tǒng)運動部分的飛輪慣量 ，試判別系統(tǒng)的穩(wěn)

26、定性。0.18R L 2260mNGD解 ：n電磁時間常數(shù)n機電時間常數(shù) n晶閘管裝置的滯后時間常數(shù)為 n為保證系統(tǒng)穩(wěn)定，應滿足的穩(wěn)定條件：n閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性和例題2-3中穩(wěn)態(tài)性能要求 是矛盾的。sRLTl0167. 018. 0003. 0sCCRGDTmem075. 02 . 0302 . 037518. 0603752sTs00167. 05 .4900167. 00167. 000167. 0)00167. 00167. 0(075. 0)(22slsslmTTTTTTK103.5K 例題2-5 在上題的閉環(huán)直流調速系統(tǒng)中，若改用全控型器件的PWM調速系統(tǒng)，電動機不變，電樞回路參數(shù)

27、為： ， ， ，PWM開關頻率為8 。按同樣的穩(wěn)態(tài)性能指標 ， ，該系統(tǒng)能否穩(wěn)定？如果對靜差率的要求不變，在保證穩(wěn)定時，系統(tǒng)能夠達到的最大調速范圍有多少？0.1R 1LmH44sK kHz20D 5%s 解 ：0.0010.01 s0.1lLTR2600.10.0417 s375375 0.20.230memGD RTC C10.000125 s8000sT 4 .339000125. 001. 0000125. 0)000125. 001. 0(0417. 0)(22slsslmTTTTTTKn按照穩(wěn)態(tài)性能指標 、 要求 n nPWM調速系統(tǒng)能夠在滿足穩(wěn)態(tài)性能指標要求下穩(wěn)定運行。 20D 5

28、%s 2.63 r/mincln（見例題2-2） 3050.1152.5 r/min0.2NopeI RnC152.511572.63opclnKn 6dB 。 保留適當?shù)姆€(wěn)定裕度，是考慮到實際系統(tǒng)各環(huán)節(jié)參數(shù)發(fā)生變化時不致使系統(tǒng)失去穩(wěn)定。 在一般情況下，穩(wěn)定裕度也能間接反映系統(tǒng)動態(tài)過程的平穩(wěn)性，穩(wěn)定裕度大，意味著動態(tài)過程振蕩弱、超調小。 5. 設計步驟n系統(tǒng)建模首先應進行總體設計，選擇基本部件，按穩(wěn)態(tài)性能指標計算參數(shù)，形成基本的閉環(huán)控制系統(tǒng)，或稱原始系統(tǒng)。n系統(tǒng)分析建立原始系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學模型，畫出其伯德圖，檢查它的穩(wěn)定性和其他動態(tài)性能。n系統(tǒng)設計如果原始系統(tǒng)不穩(wěn)定，或動態(tài)性能不好，就必須配置合

29、適的動態(tài)校正裝置，使校正后的系統(tǒng)全面滿足性能要求。 6. 設計方法n湊試法設計時往往須用多種手段，反復試湊。n工程設計法詳見第2章。2.3.3 比例積分控制的無靜差 直流調速系統(tǒng)n在比例控制直流V-M調速系統(tǒng)中，穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)穩(wěn)定性的要求常常是互相矛盾的。n根據(jù)自動控制原理，要解決這個矛盾，必須恰當?shù)卦O計動態(tài)校正裝置，用來改造系統(tǒng)。n在電力拖動自動控制系統(tǒng)中，常用串聯(lián)校正和反饋校正。n對于帶電力電子變換器的直流閉環(huán)調速系統(tǒng)，傳遞函數(shù)階次較低，一般采用PID調節(jié)器的串聯(lián)校正方案就能完成動態(tài)校正的任務。1. 積分調節(jié)器電路積分調節(jié)器電路 如圖，由運算放大器可構成一個積分電路。根據(jù)電路分析，其電路方

30、程+CUexRbalUinR0+A圖1-43 積分調節(jié)器a) 原理圖in0ex1ddUCRtU1積分調節(jié)器和積分控制規(guī)律積分調節(jié)器和積分控制規(guī)律1積分調節(jié)器和積分控制規(guī)律n在輸入轉速誤差信號Un的作用下，積分調節(jié)器的輸入輸出關系為 （2-53）n其傳遞函數(shù)是 （2-54） 其中，積分時間常數(shù)。t0ncdtU1UssWI1)( UexUinUexmtUinUexOb) 階躍輸入時的輸出特性()L/dB0L()-20dB1/O-/2c) Bode圖圖1-43 積分調節(jié)器2. 積分調節(jié)器的特性圖2-26 積分調節(jié)器的輸入和輸出動態(tài)過程n 輸入UN是階躍信號，則輸出Uc 按線性規(guī)律增長。n當輸出值達到

31、積分調節(jié)器輸出的飽和值Ucm時，便維持在Ucm不變。 圖2-26 積分調節(jié)器的輸入和輸出動態(tài)過程n只要Un0，積分調節(jié)器的輸出Uc便一直增長；只有達到Un=0時， Uc才停止上升；只有到Un變負， Uc才會下降。n當Un=0時， Uc并不是零，而是某一個固定值Ucf 圖2-19轉速負反饋閉環(huán)直流調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構框圖（a）閉環(huán)調速系統(tǒng) 積分控制規(guī)律和比例控制規(guī)律的根本區(qū)別：n比例調節(jié)器的輸出只取決于輸入偏差量的現(xiàn)狀，而積分調節(jié)器的輸出則包含了輸入偏差量的全部歷史。n積分調節(jié)器到穩(wěn)態(tài)時Un =0，只要歷史上有過Un ，其積分就有一定數(shù)值，足以產生穩(wěn)態(tài)運行所需要的控制電壓。 UexUintUinUe

32、xOUexmb) I調節(jié)器a) P調節(jié)器UexUintUinUexOn 在模擬電子控制技術中，可用運算放大器來實現(xiàn)PI調節(jié)器，其線路如圖所示 (2-58)n式中 Rbal為運算放大器同相輸入端的平衡電阻。圖2-28 比例積分（PI）調節(jié)器線路圖dtUUKdtUCRURRUininpininex11100101RRKp10CR2比例積分控制規(guī)律2. PI輸入輸出關系 按照運算放大器的輸入輸出關系，可得tUUKtUCRURRUd1d1ininpiin10in01ex01piRRK10CR式中 PI調節(jié)器比例部分的放大系數(shù)； PI調節(jié)器的積分時間常數(shù)。 由此可見，PI調節(jié)器的輸出電壓由比例和積分兩部

33、分相加而成。3. PI調節(jié)器的傳遞函數(shù) 當初始條件為零時，取式（1-60）兩側的拉氏變換，移項后，得PI調節(jié)器的傳遞函數(shù)。 (1-61)ssKsKsUsUsW11)()()(pipiinexpissKsssW11pi1pi11)(11pi1CRK令 ，則傳遞函數(shù)也可以寫成如下形式(1-62)n在t=0時就有Uex(t)=KpUin，實現(xiàn)了快速控制；n隨后Uex(t)按積分規(guī)律增長， n在t=t1時，Uin=0， 圖2-29 PI調節(jié)器的輸入輸出特性ininpexUtUKtU)(in1exUtUn在閉環(huán)調速系統(tǒng)中，采用PI調節(jié)器輸出部分Uc由兩部分組成，n比例部分和Un成正比，n積分部分表示了從

34、t=0到此時刻對Un(t)的積分值，nUc是這兩部分之和。圖2-30 閉環(huán)系統(tǒng)中PI調節(jié)器的輸入和輸出動態(tài)過程2.3.4 直流調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析圖2-31 比例積分控制的直流調速系統(tǒng)的動態(tài)結構框圖（轉速調節(jié)器用ASR表示） n使用比例調節(jié)器時，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 （2-44） 式中 n使用積分調節(jié)器時，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 （2-59） 式中 n使用比例積分調節(jié)器時，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 （2-60） 式中 ) 1)(1()(2sTsTTsTKsWmlmsespCKKK/) 1)(1()(2sTsTTsTsKsWmlmsesCKK) 1)(1() 1()(2sTsTTsTssKKsWml

35、mspesCKKn根據(jù)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中積分環(huán)節(jié)的數(shù)目劃分控制系統(tǒng)的類型， 比例控制的調速系統(tǒng)是0型系統(tǒng)， 積分控制、比例積分控制的調速系統(tǒng)是型系統(tǒng)。n穩(wěn)態(tài)誤差定義為輸入量和反饋量的差值，即 （2-61）n衡量系統(tǒng)控制的準確度的是系統(tǒng)對給定輸入Un*的跟隨能力；n衡量系統(tǒng)抑制干擾能力的是系統(tǒng)抑制負載電流IdL的抗擾能力。)()()(*tUtUtUnnn1階躍給定輸入的穩(wěn)態(tài)誤差n在分析階躍給定輸入的穩(wěn)態(tài)誤差時，令IdL(s)=0。比例調節(jié)器系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)為 （2-62）n階躍給定輸入 的穩(wěn)態(tài)誤差是 ) 1)(1(11)()(2*sTsTTsTKsUsUmlmsnnsUsUnn*)(KUsTs

36、TTsTKsUssUsUnmlmsnsnsn1) 1)(1(11)(*2*00limlim（2-65） n積分調節(jié)器系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)為 （2-63）n階躍給定輸入 的穩(wěn)態(tài)誤差是 sUsUnn*)(（2-66） ) 1)(1(11)()(2*sTsTTsTsKsUsUmlmsnn0) 1)(1(11)(2*00limlimsTsTTsTsKsUssUsUmlmsnsnsnn比例積分調節(jié)器系統(tǒng)的誤差傳遞函數(shù)為 （2-64）n階躍給定輸入 的穩(wěn)態(tài)誤差是 sUsUnn*)(（2-67） ) 1)(1() 1(11)()(2*sTsTTsTssKKsUsUmlmspnn0) 1)(1() 1(11)(

37、2*00limlimsTsTTsTssKKsUssUsUmlmspnsnsnn在系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，n0型系統(tǒng)對于階躍給定輸入穩(wěn)態(tài)有差，被稱作有差調速系統(tǒng)；n型系統(tǒng)對于階躍給定輸入穩(wěn)態(tài)無差，被稱作無差調速系統(tǒng)。2擾動引起的穩(wěn)態(tài)誤差n在分析由擾動引起的穩(wěn)態(tài)誤差時，令Un*(s)=0。比例調節(jié)器系統(tǒng)的誤差為 （2-68）n階躍擾動 引起的的穩(wěn)態(tài)誤差是 (2-72) ) 1)(1(1) 1() 1()()(22sTsTTsTKsTsTTCsTRsIsUmlmsmlmeldLn)1 () 1)(1(1) 1() 1()(2200limlimKCRIsTsTTsTKsTsTTCsTRsIssUsUedLm

38、lmsmlmeldLsnsnsIsIdLdL)(n積分調節(jié)器系統(tǒng)的誤差為 （2-70）n階躍擾動 引起的的穩(wěn)態(tài)誤差是 (2-73) sIsIdLdL)() 1)(1(1) 1() 1()()(22sTsTTsTsKsTsTTCsTRsIsUmlmsmlmeldLn0) 1)(1(1) 1() 1()(2200limlimsTsTTsTsKsTsTTCsTRsIssUsUmlmsmlmeldLsnsnn比例積分調節(jié)器系統(tǒng)的誤差為 （2-71）n階躍擾動 引起的的穩(wěn)態(tài)誤差是 (2-74) sIsIdLdL)() 1)(1() 1(1) 1() 1()()(22sTsTTsTssKKsTsTTCsT

39、RsIsUmlmspmlmeldLn0) 1)(1() 1(1) 1() 1()(2200limlimsTsTTsTssKKsTsTTCsTRsIssUsUmlmspmlmeldLsnsnn由擾動引起的穩(wěn)態(tài)誤差取決于誤差點與擾動加入點之間的傳遞函數(shù)。n比例控制的調速系統(tǒng)，該傳遞函數(shù)無積分環(huán)節(jié)，故存在擾動引起的穩(wěn)態(tài)誤差，稱作有靜差調速系統(tǒng)；n積分控制或比例積分控制的調速系統(tǒng)，該傳遞函數(shù)具有積分環(huán)節(jié)，所以由階躍擾動引起的穩(wěn)態(tài)誤差為0，稱作無靜差調速系統(tǒng)。1.6.4 無靜差直流調速系統(tǒng)及其穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算無靜差直流調速系統(tǒng)及其穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算 n系統(tǒng)組成n工作原理n穩(wěn)態(tài)結構與靜特性n參數(shù)計算3. 穩(wěn)態(tài)結構與

40、靜特性 當電動機電流低于其截止值時，上述系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結構圖示于下圖，其中代表PI調節(jié)器的方框中無法用放大系數(shù)表示，一般畫出它的輸出特性，以表明是比例積分作用。 圖1-49 無靜差直流調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構圖（Id Idcr ） Ks 1/CeU*nUcUnIdREnUd0Un+-1. 系統(tǒng)組成圖1-48 無靜差直流調速系統(tǒng) +-+-M TG+-RP2nRP1U*nR0R0RbalUcVT VSUiTALIdR1C1UnUd-+MTG2. 工作原理 圖1-45是一個無靜差直流調速系統(tǒng)的實例，采用比例積分調節(jié)器以實現(xiàn)無靜差，采用電流截止負反饋來限制動態(tài)過程的沖擊電流。TA為檢測電流的交流互感器，經整流后得

41、到電流反饋信號。當電流超過截止電流時，高于穩(wěn)壓管VST的擊穿電壓，使晶體三極管VBT導通，則PI調節(jié)器的輸出電壓接近于零，電力電子變換器UPE的輸出電壓急劇下降，達到限制電流的目的。穩(wěn)態(tài)結構與靜特性（續(xù)） 無靜差系統(tǒng)的理想靜特性如右圖所示。當 Id Idcr 時，電流截止負反饋起作用，靜特性急劇下垂，基本上是一條垂直線。整個靜特性近似呈矩形。 OIdIdcrn1n2nmaxn圖1-50 帶電流截止的無靜差直流調速系統(tǒng)的靜特性 4. 穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算 無靜差調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算很簡單，在理想情況下，穩(wěn)態(tài)時 Un = 0，因而 Un = Un* ，可以按式（1-67）直接計算轉速反饋系數(shù) max*m

42、axnnU（1-67） 電動機調壓時的最高轉速； 相應的最高給定電壓。 nmaxU*nmax 電流截止環(huán)節(jié)的參數(shù)很容易根據(jù)其電路和截止電流值 Idcr計算出。 PI調節(jié)器的參數(shù) Kpi和可按動態(tài)校正的要求計算。 +-UinR0RbalR1C1R1AUex5. 準PI調節(jié)器 在實際系統(tǒng)中，為了避免運算放大器長期工作時的零點漂移，常常在 R1 C1兩端再并接一個電阻R1 ，其值為若干M ，以便把放大系數(shù)壓低一些。這樣就成為一個近似的PI調節(jié)器，或稱“準PI調節(jié)器”（見圖1-51），系統(tǒng)也只是一個近似的無靜差調速系統(tǒng)。 圖1-51 準比例積分調節(jié)器 如果采用準PI調節(jié)器，其穩(wěn)態(tài)放大系數(shù)為由 Kp 可

43、以計算實際的靜差率。01pRRK*1.6.5 系統(tǒng)設計舉例與參數(shù)計算（二）系統(tǒng)設計舉例與參數(shù)計算（二）n系統(tǒng)調節(jié)器設計系統(tǒng)調節(jié)器設計例題例題1-8 在P20頁例題中，已經判明，按照穩(wěn)態(tài)調速指標設計的閉環(huán)系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。試利用伯德圖設計PI調節(jié)器，使系統(tǒng)能在保證穩(wěn)態(tài)性能要求下穩(wěn)定運行。 解解 （1）被控對象的開環(huán)頻率特性分析式（1-56）已給出原始系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如下) 1)(1()(m2mssTsTTsTKsWl 已知 Ts = 0.00167s， Tl = 0.017s ， Tm = 0.075s ，在這里， Tm 4Tl ，因此分母中的二次項可以分解成兩個一次項之積，即 ) 1026.

44、0)(1049. 0(1075. 0001275. 012m2msssssTsTTl 根據(jù)例題1-4的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算結果，閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)已取為 于是，原始閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)是 58.551925. 001158. 04421/espCKKK) 10167. 0)(1026. 0)(1049. 0(58.55)(ssssW 系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻及相頻特性其中三個轉折頻率（或稱交接頻率）分別為 1114 .20049. 011sT1225 .38026. 011sT1s360000167. 011sT而 由圖1-40可見，相角裕度 和增益裕度GM都是負值，所以原始閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。 這和例題1

45、-5中用代數(shù)判據(jù)得到的結論是一致的。 dB 9 .3458.55lg20lg20K（2） PI調節(jié)器設計 為了使系統(tǒng)穩(wěn)定，設置PI調節(jié)器，設計時須繪出其對數(shù)頻率特性。 考慮到原始系統(tǒng)中已包含了放大系數(shù)為的比例調節(jié)器，現(xiàn)在換成PI調節(jié)器，它在原始系統(tǒng)的基礎上新添加部分的傳遞函數(shù)應為 sKsKsWKppipip1)(1 PI調節(jié)器對數(shù)頻率特性相應的對數(shù)頻率特性繪于圖1-41中。 -20L/dB+OO2-1KP /s-11KPi11= 實際設計時，一般先根據(jù)系統(tǒng)要求的動態(tài)性能或穩(wěn)定裕度，確定校正后的預期對數(shù)頻率特性，與原始系統(tǒng)特性相減，即得校正環(huán)節(jié)特性。具體的設計方法是很靈活的，有時須反復試湊，才能

46、得到滿意的結果。 對于本例題的閉環(huán)調速系統(tǒng)，可以采用比較簡便方法，由于原始系統(tǒng)不穩(wěn)定，表現(xiàn)為放大系數(shù)K 過大，截止頻率過高，應該設法把它們壓下來。n為了方便起見，可令，Kpi = T1 使校正裝置的比例微分項（Kpi s + 1）與原始 111sT系統(tǒng)中時間常數(shù)最大的慣性環(huán)節(jié) 對消。n其次，為了使校正后的系統(tǒng)具有足夠的穩(wěn)定裕度，它的對數(shù)幅頻特性應以20dB/dec 的斜率穿越 0dB 線，必須把圖1-42中的原始系統(tǒng)特性壓低，使校正后特性的截止頻率c2 1/ T2。這樣，在c2 處，應有 dB 0 321LLL或O 系統(tǒng)校正的對數(shù)頻率特性校正后的系統(tǒng)特性校正后的系統(tǒng)特性校正前的系統(tǒng)特性校正前的

47、系統(tǒng)特性 從圖上可以看出，校正后系統(tǒng)的穩(wěn)定性指標 和GM都已變成較大的正值，有足夠的穩(wěn)定裕度，而截止頻率從 c1 = 208.9 s1降到 c2 = 30 s1 ，快速性被壓低了許多，顯然這是一個偏于穩(wěn)定的方案。 n由圖1-40的原始系統(tǒng)對數(shù)幅頻和相頻特性可知 2121c221c1221c12lg20)(lg20lg40lg20lg20K211cK-11cs 9 .2085 .384 .2058.55因此代入已知數(shù)據(jù)，得 取Kpi = T1 = 0.049s，為了使c2 2fmax采樣頻率進行采樣，取出的樣品序列就可以代表（或恢復）模擬信號。n在電動機調速系統(tǒng)中，控制對象是電動機的轉速和電流，

48、是快速變化的物理量，必須具有較高的采樣頻率。n微型計算機控制的直流調速系統(tǒng)是一種快速數(shù)字采樣系統(tǒng)，要求微型計算機在較短的采樣周期之內，完成信號的轉換、采集，完成按某種控制規(guī)律實施的控制運算，完成控制信號的輸出。2.4.2轉速檢測的數(shù)字化圖2-33 增量式旋轉編碼器示意圖 n由系統(tǒng)的定時器按采樣周期的時間定期地發(fā)出一個采樣脈沖信號，n計數(shù)器記錄下在兩個采樣脈沖信號之間的旋轉編碼器的脈沖個數(shù)。圖235 M法測速原理示意圖圖2-36T法測速原理示意圖n準確的測速時間是用所得的高頻時鐘脈沖個數(shù)M2計算出來的，即 ，n電動機轉速為 （2-80）02/ fMTt026060tfnZTZM2.4.3數(shù)字PI

49、調節(jié)器nPI調節(jié)器的傳遞函數(shù)列出如下： （2-56） n輸出函數(shù)和輸入誤差函數(shù)關系的時域表達式為 （2-90） 式中 Kp 為比例系數(shù)，KI 為積分系數(shù)。n轉換為差分方程，其第k拍輸出為 （2-91） 式中Tsam為采樣周期。1( )pPIKsWssdtteKteKdtteteKtuIPp)()()(1)()() 1()()()()()()()(1kukeTKkeKkukeKieTKkeKkuIsamIPIPkisamIP本章小結本章小結n學習和掌握直流調速方法；n學習和掌握直流調速電源；n學習和掌握直流調速系統(tǒng)：n系統(tǒng)組成；n系統(tǒng)分析（靜態(tài)性能、動態(tài)性能）；n系統(tǒng)設計（調節(jié)器的結構和參數(shù)設計

50、）。課程開始課程開始思考題n1、為什么用積分控制的調速系統(tǒng)是無靜、為什么用積分控制的調速系統(tǒng)是無靜差的？在轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中，當積分差的？在轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中，當積分調節(jié)器的輸入偏差電壓調節(jié)器的輸入偏差電壓u=0時，調節(jié)器時，調節(jié)器的輸出電壓是多少？它取決于那些因素？的輸出電壓是多少？它取決于那些因素？n2、 在無靜差轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中，轉在無靜差轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中，轉速的穩(wěn)態(tài)精度是否還受給定電源和測速發(fā)速的穩(wěn)態(tài)精度是否還受給定電源和測速發(fā)電機精度的影響？并說明理由。轉速負反電機精度的影響？并說明理由。轉速負反饋系數(shù)饋系數(shù) 如何影響轉速如何影響轉速n的變化？的變化？n3、在轉速負反饋單

51、閉環(huán)有靜差系統(tǒng)中，、在轉速負反饋單閉環(huán)有靜差系統(tǒng)中，突減負載后又進入穩(wěn)定運行狀態(tài)，轉速突減負載后又進入穩(wěn)定運行狀態(tài)，轉速n和整流裝置的輸出電壓和整流裝置的輸出電壓Ud是增加、減少還是增加、減少還是不變？是不變？n4、在轉速負反饋單閉環(huán)無靜差系統(tǒng)中，、在轉速負反饋單閉環(huán)無靜差系統(tǒng)中，突減負載后又進入穩(wěn)定運行狀態(tài)，轉速突減負載后又進入穩(wěn)定運行狀態(tài)，轉速n和整流裝置的輸出電壓和整流裝置的輸出電壓Ud是增加、減少還是增加、減少還是不變？是不變？Ks 1/CeU*nUcUnIdREnUd0Un+-圖2-25 閉環(huán)調速系統(tǒng)的給定作用和擾動作用圖2-23 轉速反饋控制直流調速系統(tǒng)的動態(tài)結構框圖圖2-40 帶

52、電流截止負反饋的閉環(huán)直流調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構框圖1. 系統(tǒng)組成圖1-48 無靜差直流調速系統(tǒng) +-+-M TG+-RP2nRP1U*nR0R0RbalUcVT VSUiTALIdR1C1UnUd-+MTG思考題n1、為什么用積分控制的調速系統(tǒng)是無靜、為什么用積分控制的調速系統(tǒng)是無靜差的？在轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中，當積分差的？在轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中，當積分調節(jié)器的輸入偏差電壓調節(jié)器的輸入偏差電壓u=0時，調節(jié)器時，調節(jié)器的輸出電壓是多少？它取決于那些因素？的輸出電壓是多少？它取決于那些因素？n2、 在無靜差轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中，轉在無靜差轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)中，轉速的穩(wěn)態(tài)精度是否還受給定電源和測速發(fā)速的

53、穩(wěn)態(tài)精度是否還受給定電源和測速發(fā)電機精度的影響？并說明理由。轉速負反電機精度的影響？并說明理由。轉速負反饋系數(shù)饋系數(shù) 如何影響轉速如何影響轉速n的變化？的變化？n3、在轉速負反饋單閉環(huán)有靜差系統(tǒng)中，、在轉速負反饋單閉環(huán)有靜差系統(tǒng)中，突減負載后又進入穩(wěn)定運行狀態(tài)，轉速突減負載后又進入穩(wěn)定運行狀態(tài)，轉速n和整流裝置的輸出電壓和整流裝置的輸出電壓Ud是增加、減少還是增加、減少還是不變？是不變？n4、在轉速負反饋單閉環(huán)無靜差系統(tǒng)中，、在轉速負反饋單閉環(huán)無靜差系統(tǒng)中，突減負載后又進入穩(wěn)定運行狀態(tài)，轉速突減負載后又進入穩(wěn)定運行狀態(tài)，轉速n和整流裝置的輸出電壓和整流裝置的輸出電壓Ud是增加、減少還是增加、減

54、少還是不變？是不變？本章小結本章小結n學習和掌握直流調速方法；n學習和掌握直流調速電源；n學習和掌握直流調速系統(tǒng)：n系統(tǒng)組成；n系統(tǒng)分析（靜態(tài)性能、動態(tài)性能）；n系統(tǒng)設計（調節(jié)器的結構和參數(shù)設計）。課程開始課程開始Ks 1/CeU*nUcUnIdREnUd0Un+-圖2-25 閉環(huán)調速系統(tǒng)的給定作用和擾動作用圖2-23 轉速反饋控制直流調速系統(tǒng)的動態(tài)結構框圖圖2-40 帶電流截止負反饋的閉環(huán)直流調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構框圖1. 系統(tǒng)組成圖1-48 無靜差直流調速系統(tǒng) +-+-M TG+-RP2nRP1U*nR0R0RbalUcVT VSUiTALIdR1C1UnUd-+MTG2.6 轉速反饋控制直流調速系統(tǒng)的仿真nMATLAB下的SIMULINK軟件進行系統(tǒng)仿真是十分簡單和直觀的，