運(yùn)控_總結(jié)與復(fù)習(xí).

1、Spring 2014Motion Control Systems電力拖動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)電力拖動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí)大綱復(fù)習(xí)大綱為什么為什么要學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)要學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)? ?運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)械加工，冶金，交通運(yùn)輸，石油加工，機(jī)械加工，冶金，交通運(yùn)輸，石油加工，航天航空、國(guó)防工業(yè)、家電生產(chǎn)、輕工、航天航空、國(guó)防工業(yè)、家電生產(chǎn)、輕工、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。具體應(yīng)用例子：具體應(yīng)用例子： 工業(yè)領(lǐng)域：數(shù)控機(jī)床；電梯控制等等；工業(yè)領(lǐng)域：數(shù)控機(jī)床；電梯控制等等； 印刷電路板生產(chǎn)線：表面貼焊，快速打孔，印刷電路板生產(chǎn)線：表面貼焊，快速打孔， 機(jī)械手放置器件；機(jī)械

2、手放置器件； 國(guó)防領(lǐng)域：雷達(dá)跟蹤，自動(dòng)武器，飛行器控制等；國(guó)防領(lǐng)域：雷達(dá)跟蹤，自動(dòng)武器，飛行器控制等； 家電領(lǐng)域：冰箱，空調(diào)，洗衣機(jī)，電腦光驅(qū)，家電領(lǐng)域：冰箱，空調(diào)，洗衣機(jī)，電腦光驅(qū)， 電風(fēng)扇等；電風(fēng)扇等； 機(jī)器人：機(jī)械手、足球機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人等。機(jī)器人：機(jī)械手、足球機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)電動(dòng)機(jī)裝機(jī)容量約為據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)電動(dòng)機(jī)裝機(jī)容量約為4 4億多千瓦，億多千瓦，其用電量占當(dāng)年全國(guó)發(fā)電量的其用電量占當(dāng)年全國(guó)發(fā)電量的60% 70%60% 70%。當(dāng)前，能源緊張！當(dāng)前，能源緊張！合理、經(jīng)濟(jì)、有效的利用電能，是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)合理、經(jīng)濟(jì)、有效的利用電能，是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的責(zé)任。設(shè)計(jì)者的責(zé)

3、任。1 1羅飛，稀曉田，文小玲，許玉格羅飛，稀曉田，文小玲，許玉格. . 電力拖動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)電力拖動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) （第（第2 2版），化學(xué)工業(yè)出版社版），化學(xué)工業(yè)出版社. .2 2陳伯時(shí)，陳伯時(shí)，電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)-運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)（第（第3 3版），版）， 機(jī)械工業(yè)出版社，機(jī)械工業(yè)出版社，20032003單項(xiàng)選擇題單項(xiàng)選擇題（約（約15%，1015小題）小題）范圍廣，注意細(xì)節(jié)區(qū)分范圍廣，注意細(xì)節(jié)區(qū)分多項(xiàng)選擇題多項(xiàng)選擇題（約（約20%，510小題，少選扣分，錯(cuò)選小題，少選扣分，錯(cuò)選0分）分）范范 圍廣，內(nèi)容深，注意細(xì)節(jié)區(qū)分圍廣，內(nèi)容深，注意細(xì)節(jié)區(qū)分填空題填空

4、題（約（約15%，510小題）小題）范圍廣，基本概念范圍廣，基本概念作圖與簡(jiǎn)述題作圖與簡(jiǎn)述題（約（約40%，46小題），小題），課程重點(diǎn)內(nèi)容課程重點(diǎn)內(nèi)容分析計(jì)算題分析計(jì)算題（10%，12題），題），課程重點(diǎn)內(nèi)容課程重點(diǎn)內(nèi)容判斷題？判斷題？（待定）范圍廣，基本概念，注意細(xì)節(jié)區(qū)分（待定）范圍廣，基本概念，注意細(xì)節(jié)區(qū)分說明：以上考試題型及分?jǐn)?shù)分配僅供參考，考試試卷可能會(huì)做些稍微調(diào)整。說明：以上考試題型及分?jǐn)?shù)分配僅供參考，考試試卷可能會(huì)做些稍微調(diào)整。(交流交流)電源電源控制器控制器電力電子變化器電力電子變化器電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)反饋裝置反饋裝置PID調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器數(shù)字控制器（數(shù)字控制器（PC、P

5、LC、DSP）晶閘管晶閘管PWM控制電路控制電路(他勵(lì)他勵(lì))直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī) (異步異步 )交流電動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)機(jī)（籠型、繞線型）（籠型、繞線型）測(cè)速發(fā)電機(jī)（測(cè)速發(fā)電機(jī)（TG）電流互感器（電流互感器（TA）電壓互感器（電壓互感器（TU）編碼器（數(shù)控）編碼器（數(shù)控）傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置定位平臺(tái)定位平臺(tái)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)給定給定運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的分類運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的分類按按驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)分：分： 傳動(dòng)系統(tǒng)用直流電機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械；傳動(dòng)系統(tǒng)用直流電機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械； 傳動(dòng)系統(tǒng)用交流電機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械；傳動(dòng)系統(tǒng)用交流電機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械；按按被控物理量被控物理量分：分： 調(diào)速調(diào)速系統(tǒng)以轉(zhuǎn)速為被控量；系統(tǒng)以轉(zhuǎn)速為被控量；

6、 位置隨動(dòng)位置隨動(dòng)系統(tǒng)（伺服系統(tǒng)）系統(tǒng)（伺服系統(tǒng)） 以角位移或直線位移為被控量；以角位移或直線位移為被控量； 按按控制器的類型控制器的類型分：分：模擬模擬控制系統(tǒng)以模擬電路構(gòu)成控制器；控制系統(tǒng)以模擬電路構(gòu)成控制器； 數(shù)字?jǐn)?shù)字控制系統(tǒng)以數(shù)字電路構(gòu)成控制器；控制系統(tǒng)以數(shù)字電路構(gòu)成控制器；按按閉環(huán)數(shù)閉環(huán)數(shù)分：?jiǎn)苇h(huán)，雙環(huán)，多環(huán)系統(tǒng)分：?jiǎn)苇h(huán)，雙環(huán)，多環(huán)系統(tǒng)對(duì)某一實(shí)際運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可能是這些分類的交叉：對(duì)某一實(shí)際運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可能是這些分類的交叉： 如：用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字式雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)；如：用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字式雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)；1.1.直流、交流電機(jī)的基礎(chǔ)（工作原理、等效電路圖、轉(zhuǎn)速公直流、交流電機(jī)的

7、基礎(chǔ)（工作原理、等效電路圖、轉(zhuǎn)速公式、開環(huán)機(jī)械特性）式、開環(huán)機(jī)械特性）2.2.閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成（電路原理圖）閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成（電路原理圖）3.3.閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工作原理閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工作原理4.4.閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性（穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖、穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算）閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性（穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖、穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算）5.5.閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性6.6.閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)（制動(dòng)）過程（轉(zhuǎn)速、電流響應(yīng)過程）閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)（制動(dòng)）過程（轉(zhuǎn)速、電流響應(yīng)過程）7.7.閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析（傳遞函數(shù)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖）閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析（傳遞函數(shù)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖）8.8.閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)

8、的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì) 根據(jù)電機(jī)的等效電路，給出電壓平衡方程式，根據(jù)電機(jī)的等效電路，給出電壓平衡方程式，導(dǎo)出調(diào)速方法導(dǎo)出調(diào)速方法，從反饋控，從反饋控制原理和靜態(tài)參數(shù)的要求導(dǎo)出制原理和靜態(tài)參數(shù)的要求導(dǎo)出單閉環(huán)控制系統(tǒng)單閉環(huán)控制系統(tǒng)；從靜態(tài)與動(dòng)態(tài)性能的矛盾；從靜態(tài)與動(dòng)態(tài)性能的矛盾分析了分析了P P調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)器和I I調(diào)節(jié)器，發(fā)展到調(diào)節(jié)器，發(fā)展到PIPI調(diào)節(jié)器；從單閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)無法控調(diào)節(jié)器；從單閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)無法控制起、制動(dòng)動(dòng)態(tài)電流，導(dǎo)出了帶飽和非線性的制起、制動(dòng)動(dòng)態(tài)電流，導(dǎo)出了帶飽和非線性的PIPI調(diào)節(jié)器構(gòu)成調(diào)節(jié)器構(gòu)成雙閉環(huán)的系統(tǒng)雙閉環(huán)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，而雙閉環(huán)的結(jié)構(gòu)可以說是交直流電動(dòng)機(jī)控制的基本結(jié)構(gòu)；從單

9、向開，而雙閉環(huán)的結(jié)構(gòu)可以說是交直流電動(dòng)機(jī)控制的基本結(jié)構(gòu)；從單向開關(guān)的晶閘管不能實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)和回饋制動(dòng)導(dǎo)出了關(guān)的晶閘管不能實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)和回饋制動(dòng)導(dǎo)出了可逆系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可逆系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，又從可逆系統(tǒng)，又從可逆系統(tǒng)引起的環(huán)流問題引起的環(huán)流問題導(dǎo)出有環(huán)流和無環(huán)流控制策略。導(dǎo)出有環(huán)流和無環(huán)流控制策略。 問題一步一步深化，但思考問題的出發(fā)點(diǎn)是問題一步一步深化，但思考問題的出發(fā)點(diǎn)是電壓平衡方程式，轉(zhuǎn)矩平電壓平衡方程式，轉(zhuǎn)矩平衡、轉(zhuǎn)速方程式衡、轉(zhuǎn)速方程式，再加，再加半導(dǎo)體開關(guān)的特性半導(dǎo)體開關(guān)的特性導(dǎo)致的電力電子電路中的特殊問導(dǎo)致的電力電子電路中的特殊問題（也就是電力電子技術(shù)），同時(shí)分析時(shí)用到了電路和電機(jī)中的基本概念題（也就是

10、電力電子技術(shù)），同時(shí)分析時(shí)用到了電路和電機(jī)中的基本概念如如機(jī)械特性、轉(zhuǎn)差功率機(jī)械特性、轉(zhuǎn)差功率（交流）等等。（交流）等等。第一部分第一部分 直流調(diào)速系統(tǒng)直流調(diào)速系統(tǒng)1.1.第一章（轉(zhuǎn)速負(fù)反饋）單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)第一章（轉(zhuǎn)速負(fù)反饋）單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)2.2.第二章第二章 雙閉環(huán)（速度環(huán)雙閉環(huán)（速度環(huán)+ +電流環(huán)）直流調(diào)速系統(tǒng)電流環(huán)）直流調(diào)速系統(tǒng) 3.3.第三章第三章 直流可逆（晶閘管反并聯(lián)）調(diào)速系統(tǒng)直流可逆（晶閘管反并聯(lián)）調(diào)速系統(tǒng)4.4.第四章第四章 直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)（直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)（PWMPWM）第二部分第二部分 交流調(diào)速系統(tǒng)交流調(diào)速系統(tǒng)1.1.第六章第六章 交流調(diào)速系統(tǒng)（調(diào)壓調(diào)速、串級(jí)調(diào)速

11、）交流調(diào)速系統(tǒng)（調(diào)壓調(diào)速、串級(jí)調(diào)速） 2.2.第七章第七章 交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)；交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)；第一章（轉(zhuǎn)速負(fù)反饋）單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)第一章（轉(zhuǎn)速負(fù)反饋）單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)1.1 1.1 直直流調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成流調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成 1.2 1.2 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析與設(shè)計(jì)單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析與設(shè)計(jì) 1.3 1.3 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析與設(shè)計(jì)單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析與設(shè)計(jì) 1.4 1.4 無靜差調(diào)速系統(tǒng)無靜差調(diào)速系統(tǒng)1.5 1.5 電壓反饋電流補(bǔ)償控制的調(diào)速系統(tǒng)電壓反饋電流補(bǔ)償控制的調(diào)速系統(tǒng) 第一章第一章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（1）1.1 1.1 理解直流電動(dòng)機(jī)的工作原

12、理；理解與掌握理解直流電動(dòng)機(jī)的工作原理；理解與掌握等效電路、電磁轉(zhuǎn)矩方程、運(yùn)動(dòng)平衡方程、等效電路、電磁轉(zhuǎn)矩方程、運(yùn)動(dòng)平衡方程、轉(zhuǎn)速方程，調(diào)速方法轉(zhuǎn)速方程，調(diào)速方法等等。直流電機(jī)的工作原理和主要結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的工作原理和主要結(jié)構(gòu)15直流電動(dòng)機(jī)的等效電路圖直流電動(dòng)機(jī)的等效電路圖dTdTeICIKTM+ +_ _dUdIRL+ +_ _E En nLTeT瞬時(shí)電壓平衡方程式：瞬時(shí)電壓平衡方程式：電磁轉(zhuǎn)矩方程式：電磁轉(zhuǎn)矩方程式：nCnKEeeEtiLRiuddddd：工作機(jī)械系統(tǒng)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量工作機(jī)械系統(tǒng)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：電動(dòng)機(jī)的角速度：電動(dòng)機(jī)的角速度：電動(dòng)機(jī)提供的電磁轉(zhuǎn)矩（動(dòng)

13、力轉(zhuǎn)矩）：電動(dòng)機(jī)提供的電磁轉(zhuǎn)矩（動(dòng)力轉(zhuǎn)矩）：負(fù)載對(duì)運(yùn)動(dòng)力的反抗作用表現(xiàn)為負(fù)載轉(zhuǎn)矩（阻力轉(zhuǎn)：負(fù)載對(duì)運(yùn)動(dòng)力的反抗作用表現(xiàn)為負(fù)載轉(zhuǎn)矩（阻力轉(zhuǎn) 矩）（矩）（補(bǔ)充負(fù)載轉(zhuǎn)矩的相關(guān)知識(shí)補(bǔ)充負(fù)載轉(zhuǎn)矩的相關(guān)知識(shí)）運(yùn)動(dòng)平衡方程：運(yùn)動(dòng)平衡方程：電動(dòng)機(jī)工作機(jī)械eTnLTeTLTeLdTTJdt J系統(tǒng)加速系統(tǒng)加速系統(tǒng)減速系統(tǒng)減速系統(tǒng)恒速或靜止系統(tǒng)恒速或靜止000,eLeLeLdTTdtdTTdtdTTdt 18機(jī)械特性：機(jī)械特性：直流直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性: :在電動(dòng)機(jī)的電樞電壓、勵(lì)磁電流、電樞回路電阻為在電動(dòng)機(jī)的電樞電壓、勵(lì)磁電流、電樞回路電阻為恒值恒值的條件的條件下，即電動(dòng)機(jī)處于下，即電動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)態(tài)

14、運(yùn)行穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。的關(guān)系。n0nNTLTn n斜率大，特性軟斜率大，特性軟斜率小，特性硬斜率小，特性硬eddeddCRIUKRIUn19直流調(diào)速方法：直流調(diào)速方法：根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速方程：根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速方程：式中式中 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速（r/minr/min）；）； 電機(jī)電樞電壓（電機(jī)電樞電壓（V V）；）； 電樞電流（電樞電流（A A）；）； 電機(jī)電樞電阻（電機(jī)電樞電阻（ ）；）； 勵(lì)磁磁通（勵(lì)磁磁通（WbWb）；）； 由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定的電動(dòng)勢(shì)常數(shù)；由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定的電動(dòng)勢(shì)常數(shù)； 電機(jī)在恒定磁通下的電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)速比電機(jī)在恒定磁通下的電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)速

15、比RnUdIdKeCeeddeddCRIUKRIUn20有三種方法可以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：有三種方法可以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速： （1）調(diào)節(jié)電樞供電電壓）調(diào)節(jié)電樞供電電壓 Ud； （2）減弱勵(lì)磁磁通）減弱勵(lì)磁磁通 ； （3）改變電樞回路電阻）改變電樞回路電阻 R ；（1 1）調(diào)壓調(diào)速）調(diào)壓調(diào)速 工作條件：工作條件： 保持勵(lì)磁保持勵(lì)磁 = N ； 保持電阻保持電阻 R = Ra 調(diào)節(jié)過程：調(diào)節(jié)過程： 改變電壓改變電壓 UN U U n ， n0 調(diào)速特性：調(diào)速特性： 轉(zhuǎn)速下降，機(jī)械特性曲線平行轉(zhuǎn)速下降，機(jī)械特性曲線平行 下移。下移。nn0OIILUNU 1U 2U 3nNn1n2n3調(diào)壓調(diào)速特性曲線調(diào)壓

16、調(diào)速特性曲線（2 2）調(diào)阻調(diào)速）調(diào)阻調(diào)速工作條件：工作條件： 保持勵(lì)磁保持勵(lì)磁 = N ； 保持電壓保持電壓 U = UN ；調(diào)節(jié)過程：調(diào)節(jié)過程： 增加電阻增加電阻 Ra R R n ，n0不變；不變；調(diào)速特性：調(diào)速特性： 轉(zhuǎn)速下降，機(jī)械特性曲線變軟。轉(zhuǎn)速下降，機(jī)械特性曲線變軟。OIILnn0R aR 1R 2R 3nNn1n2n3調(diào)阻調(diào)速特性曲線調(diào)阻調(diào)速特性曲線（3 3）調(diào)磁調(diào)速）調(diào)磁調(diào)速工作條件：工作條件： 保持電壓保持電壓 U =UN ； 保持電阻保持電阻 R = Ra ；調(diào)節(jié)過程：調(diào)節(jié)過程： 減小勵(lì)磁減小勵(lì)磁 N n ， n0 調(diào)速特性：調(diào)速特性： 轉(zhuǎn)速上升，機(jī)械特性曲線變軟。轉(zhuǎn)速上升

17、，機(jī)械特性曲線變軟。nn0OTeTL N 1 2 3nNn1n2n3調(diào)磁調(diào)速特性曲線調(diào)磁調(diào)速特性曲線三種調(diào)速方法的性能與比較：三種調(diào)速方法的性能與比較：對(duì)于要求在一定范圍內(nèi)無級(jí)平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，以對(duì)于要求在一定范圍內(nèi)無級(jí)平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，以調(diào)調(diào)節(jié)電樞供電電壓的方式為最好節(jié)電樞供電電壓的方式為最好。改變。改變電阻只能有級(jí)調(diào)速電阻只能有級(jí)調(diào)速；減弱磁通雖然能夠平滑調(diào)速，但調(diào)速范圍不大，往往只減弱磁通雖然能夠平滑調(diào)速，但調(diào)速范圍不大，往往只是配合調(diào)壓方案，在基速（額定轉(zhuǎn)速）以上作小范圍的是配合調(diào)壓方案，在基速（額定轉(zhuǎn)速）以上作小范圍的弱磁升速。弱磁升速。因此，因此，自動(dòng)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)往往以自

18、動(dòng)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)往往以調(diào)壓調(diào)速調(diào)壓調(diào)速為主。為主。251.2 1.2 理解理解調(diào)速范圍與靜差率調(diào)速范圍與靜差率是調(diào)速系統(tǒng)的是調(diào)速系統(tǒng)的兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的穩(wěn)兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)態(tài)性能指標(biāo)。閉環(huán)控制相對(duì)于開環(huán)控制來講，可使系統(tǒng)穩(wěn)。閉環(huán)控制相對(duì)于開環(huán)控制來講，可使系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)得到改善。正確理解調(diào)速范圍的靜差率中的理態(tài)性能指標(biāo)得到改善。正確理解調(diào)速范圍的靜差率中的理想空載轉(zhuǎn)速指的是穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的想空載轉(zhuǎn)速指的是穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的理想空載轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的理想空載轉(zhuǎn)速，這就將調(diào)速范圍和靜差率聯(lián)系起來了。速，這就將調(diào)速范圍和靜差率聯(lián)系起來了。閉環(huán)后，由于閉環(huán)后，由于反饋?zhàn)饔媒档土遂o差率，提高了調(diào)

19、速范圍。反饋?zhàn)饔媒档土遂o差率，提高了調(diào)速范圍。 第一章第一章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（2）（2）靜差率（轉(zhuǎn)速變化率）靜差率（轉(zhuǎn)速變化率） 電動(dòng)機(jī)在一條機(jī)械特性上的額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降與該機(jī)械特性的理電動(dòng)機(jī)在一條機(jī)械特性上的額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降與該機(jī)械特性的理想空載轉(zhuǎn)速之比想空載轉(zhuǎn)速之比000nnnsnn00nssn相同時(shí)，機(jī)械特性越硬， 越小與 成反比maxminnDnn（1）調(diào)速范圍）調(diào)速范圍 電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下調(diào)速時(shí)，其最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下調(diào)速時(shí)，其最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比(3) D、s、 之間的關(guān)系之間的關(guān)系nnnnnnNNNssD)1 (minminmaxNn（1-7）281

20、.3 1.3 理解理解單閉環(huán)系統(tǒng)的組成單閉環(huán)系統(tǒng)的組成、靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖、靜特性方程靜特性方程。（說明靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖以及靜特性方程不在此一一列舉）（說明靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖以及靜特性方程不在此一一列舉） 自行分析開環(huán)系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)態(tài)、單閉環(huán)系統(tǒng)剛接入、單自行分析開環(huán)系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)態(tài)、單閉環(huán)系統(tǒng)剛接入、單閉環(huán)系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)態(tài)（閉環(huán)系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)態(tài)（P控制或控制或PI控制）時(shí)，系統(tǒng)中各變量控制）時(shí)，系統(tǒng)中各變量的取值和變化情況。的取值和變化情況。第一章第一章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（3）系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 圖圖5 5轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) AGT UnUnUcMTGUt Ufn閉環(huán)系統(tǒng)能夠減少穩(wěn)態(tài)速

21、降的實(shí)質(zhì)閉環(huán)系統(tǒng)能夠減少穩(wěn)態(tài)速降的實(shí)質(zhì): :根據(jù)自動(dòng)控制原理，反饋控制的閉環(huán)系統(tǒng)是按被調(diào)量的偏差進(jìn)行控制的根據(jù)自動(dòng)控制原理，反饋控制的閉環(huán)系統(tǒng)是按被調(diào)量的偏差進(jìn)行控制的系統(tǒng)，只要被調(diào)量出現(xiàn)偏差，它就會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生糾正偏差的作用。系統(tǒng)，只要被調(diào)量出現(xiàn)偏差，它就會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生糾正偏差的作用。調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降落轉(zhuǎn)速降落正是正是由負(fù)載引起的轉(zhuǎn)速偏差由負(fù)載引起的轉(zhuǎn)速偏差，顯然，顯然，引入轉(zhuǎn)速閉環(huán)引入轉(zhuǎn)速閉環(huán)將使調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)該將使調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)該能夠大大減少轉(zhuǎn)速降落能夠大大減少轉(zhuǎn)速降落。1.41.4 理解理解閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基本性質(zhì)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基本性質(zhì)（反饋控制的規(guī)律）（反饋控制的規(guī)律）（P9-P10）:1.

22、應(yīng)用比例調(diào)節(jié)器的閉環(huán)系統(tǒng)是應(yīng)用比例調(diào)節(jié)器的閉環(huán)系統(tǒng)是有靜差的有靜差的：加轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和比例調(diào)節(jié)器的：加轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和比例調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)，可使穩(wěn)態(tài)速降減小，但總是有靜差，不可能使速降為零。系統(tǒng)，可使穩(wěn)態(tài)速降減小，但總是有靜差，不可能使速降為零。2.閉環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)中，被反饋環(huán)所包圍的加于閉環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)中，被反饋環(huán)所包圍的加于控制系統(tǒng)前向通道上的各種擾控制系統(tǒng)前向通道上的各種擾動(dòng)動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)速的影響，都受到反饋控制的對(duì)轉(zhuǎn)速的影響，都受到反饋控制的有效地加以抑制有效地加以抑制。但反饋控制無力但反饋控制無力克服給定電源和檢測(cè)反饋元件的誤差?？朔o定電源和檢測(cè)反饋元件的誤差。3.閉環(huán)系統(tǒng)絕對(duì)服從于給定輸入反饋控制系統(tǒng)：一

23、方面能夠有效地抑制一閉環(huán)系統(tǒng)絕對(duì)服從于給定輸入反饋控制系統(tǒng)：一方面能夠有效地抑制一切被包在負(fù)反饋環(huán)內(nèi)前向通道上的擾動(dòng)作用；另一方面，則緊緊地跟隨切被包在負(fù)反饋環(huán)內(nèi)前向通道上的擾動(dòng)作用；另一方面，則緊緊地跟隨著給定作用，對(duì)給定信號(hào)的任何變化都是唯命是從的。著給定作用，對(duì)給定信號(hào)的任何變化都是唯命是從的。4.按照反饋控制的原理，即要控制什么物理量，就必須檢測(cè)或間接檢測(cè)這按照反饋控制的原理，即要控制什么物理量，就必須檢測(cè)或間接檢測(cè)這個(gè)物理量并變成電信號(hào)，組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。個(gè)物理量并變成電信號(hào)，組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。第一章第一章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（4）1.5 1.5 理解和掌握理解和掌握轉(zhuǎn)速反饋控制閉環(huán)

24、直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)速反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算計(jì)算（P10及及P33: 習(xí)題習(xí)題1-9）: 在作閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算時(shí)，可根據(jù)穩(wěn)態(tài)在作閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算時(shí)，可根據(jù)穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)、電動(dòng)機(jī)及其它控制部件的已知參數(shù)來計(jì)算反性能指標(biāo)、電動(dòng)機(jī)及其它控制部件的已知參數(shù)來計(jì)算反饋檢測(cè)元件與放大器的參數(shù)，這首先需找出系統(tǒng)的輸入饋檢測(cè)元件與放大器的參數(shù)，這首先需找出系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系，畫出系統(tǒng)的輸出關(guān)系，畫出系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖，然后，然后根據(jù)各環(huán)節(jié)輸根據(jù)各環(huán)節(jié)輸入輸出關(guān)系的算式來推導(dǎo)入輸出關(guān)系的算式來推導(dǎo)，并利用，并利用調(diào)速范圍、靜差率和調(diào)速范圍、靜差率和額定速降之間的關(guān)系

25、額定速降之間的關(guān)系運(yùn)算求出。運(yùn)算求出。第一章第一章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（5） 1.6 1.6 理解理解截流反饋的概念截流反饋的概念，電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的特點(diǎn): 在有靜差單轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)中，可以用電流截止負(fù)反饋來抑制在有靜差單轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)中，可以用電流截止負(fù)反饋來抑制突加給定電壓的電流沖擊（防止電流過大，保護(hù)電動(dòng)機(jī)），突加給定電壓的電流沖擊（防止電流過大，保護(hù)電動(dòng)機(jī)），以保證系統(tǒng)有較大的比例系數(shù)來滿足穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)。以保證系統(tǒng)有較大的比例系數(shù)來滿足穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)。第一章第一章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（6）1.7 1.7 理解反饋控制閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的理解反饋控制閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)

26、模型的建立動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的建立、動(dòng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖態(tài)結(jié)構(gòu)圖、傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)、以及穩(wěn)定條件以及穩(wěn)定條件。 根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程式，轉(zhuǎn)矩平衡方程式，根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程式，轉(zhuǎn)矩平衡方程式，可以得到電機(jī)的動(dòng)態(tài)模型。根據(jù)整流器的輸出與輸入關(guān)可以得到電機(jī)的動(dòng)態(tài)模型。根據(jù)整流器的輸出與輸入關(guān)系，可將其視為一個(gè)慣性環(huán)節(jié)。系，可將其視為一個(gè)慣性環(huán)節(jié)。 采用比例放大器控制的有靜差的調(diào)速系統(tǒng)，采用比例放大器控制的有靜差的調(diào)速系統(tǒng)，比例放大系比例放大系數(shù)數(shù)K K 越大，系統(tǒng)精度越高越大，系統(tǒng)精度越高；但；但 K K 過大過大，將降低系統(tǒng)穩(wěn)，將降低系統(tǒng)穩(wěn)定性，使定性，使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定系統(tǒng)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定。 第一章

27、第一章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（7）1.8 1.8 理解理解無靜差調(diào)速系統(tǒng)的含義無靜差調(diào)速系統(tǒng)的含義，積分控制規(guī)律的含義積分控制規(guī)律的含義、結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。積分調(diào)節(jié)器與比例調(diào)節(jié)器的區(qū)別積分調(diào)節(jié)器與比例調(diào)節(jié)器的區(qū)別。 P P調(diào)節(jié)器動(dòng)態(tài)響應(yīng)快但靜態(tài)有誤差，且為保證較小的靜調(diào)節(jié)器動(dòng)態(tài)響應(yīng)快但靜態(tài)有誤差，且為保證較小的靜差需要較大的放大系數(shù)，這就可能使得系統(tǒng)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)不差需要較大的放大系數(shù)，這就可能使得系統(tǒng)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定。穩(wěn)定。I I調(diào)節(jié)器靜態(tài)無差但動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢也會(huì)使系統(tǒng)不穩(wěn)調(diào)節(jié)器靜態(tài)無差但動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢也會(huì)使系統(tǒng)不穩(wěn)定。定。PIPI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器綜合了綜合了P P和和I I調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)，可使得調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)，可使得系統(tǒng)

28、響系統(tǒng)響應(yīng)較快且無靜差應(yīng)較快且無靜差。第一章第一章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（8）1.9 1.9 理解理解電壓負(fù)反饋代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電壓負(fù)反饋代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的思想，其優(yōu)點(diǎn)與不足的思想，其優(yōu)點(diǎn)與不足（P28P28）。）。 電壓負(fù)反饋代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電壓負(fù)反饋代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋省去了測(cè)速裝置、電路簡(jiǎn)單、省去了測(cè)速裝置、電路簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)、可靠性高易實(shí)現(xiàn)、可靠性高(優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn))，但其調(diào)速精度低些但其調(diào)速精度低些（與轉(zhuǎn)速負(fù)（與轉(zhuǎn)速負(fù)反饋相比）反饋相比）且不能抗電機(jī)內(nèi)阻干擾且不能抗電機(jī)內(nèi)阻干擾（取反饋電壓盡量靠（取反饋電壓盡量靠近電動(dòng)機(jī)電樞兩端）。在帶電流正反饋的電壓負(fù)反饋調(diào)近電動(dòng)機(jī)電樞兩端）。在帶電流正反饋的電壓負(fù)反饋

29、調(diào)速系統(tǒng)中，可以采用速系統(tǒng)中，可以采用電流正反饋補(bǔ)償電流正反饋補(bǔ)償電樞電阻引起的穩(wěn)電樞電阻引起的穩(wěn)態(tài)速降。態(tài)速降。全補(bǔ)償可做到無靜差，全補(bǔ)償可做到無靜差，但系統(tǒng)已處于穩(wěn)定邊但系統(tǒng)已處于穩(wěn)定邊緣，故不能指望單獨(dú)采用電流正反饋補(bǔ)償控制這類系統(tǒng)緣，故不能指望單獨(dú)采用電流正反饋補(bǔ)償控制這類系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無靜差調(diào)速。實(shí)現(xiàn)無靜差調(diào)速。第一章第一章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（9）采用采用P調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)器的速度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)速度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)帶電流截至負(fù)反饋帶電流截至負(fù)反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)采用采用PI調(diào)節(jié)器的無靜差調(diào)節(jié)器的無靜差閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)帶

30、電流正反饋的電壓帶電流正反饋的電壓負(fù)反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)負(fù)反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)三種調(diào)速方法三種調(diào)速方法反饋控制規(guī)律反饋控制規(guī)律解決啟動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)解決啟動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)電流過大的問題電流過大的問題消除靜差消除靜差簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)彌補(bǔ)電樞壓降彌補(bǔ)電樞壓降第一章第一章 小結(jié)小結(jié)第二章第二章 雙閉環(huán)（速度環(huán)雙閉環(huán)（速度環(huán)+電流環(huán)）直流調(diào)速系統(tǒng)電流環(huán)）直流調(diào)速系統(tǒng) 2.1 2.1 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成2.2 2.2 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)及其靜特性雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)及其靜特性2.3 2.3 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析與設(shè)計(jì)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析與設(shè)計(jì)2.1 2.1 理解本章的基本思路。理解本

31、章的基本思路。第二章第二章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（1）轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)克服了單閉環(huán)調(diào)速動(dòng)態(tài)電流無法控制的缺點(diǎn)?？梢赞D(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)克服了單閉環(huán)調(diào)速動(dòng)態(tài)電流無法控制的缺點(diǎn)?？梢愿鶕?jù)原理圖畫出穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，進(jìn)而得出靜特性方程式。對(duì)于根據(jù)原理圖畫出穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，進(jìn)而得出靜特性方程式。對(duì)于PIPI調(diào)節(jié)器組成的調(diào)節(jié)器組成的雙閉環(huán)系統(tǒng)，其雙閉環(huán)系統(tǒng)，其穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算比較簡(jiǎn)單穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算比較簡(jiǎn)單。轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)和和電流反饋系數(shù)電流反饋系數(shù)可按可按照照最高電壓最高電壓和和最大電流最大電流及及調(diào)節(jié)器的線性工作電壓調(diào)節(jié)器的線性工作電壓來選擇。帶飽和非線性的來選擇。帶飽和非線性的PIPI調(diào)節(jié)器組成的雙

32、閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是本次課程的重點(diǎn)內(nèi)容。利用飽和來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)器組成的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是本次課程的重點(diǎn)內(nèi)容。利用飽和來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)最準(zhǔn)最優(yōu)時(shí)間控制。優(yōu)時(shí)間控制。掌握雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析，重點(diǎn)掌握掌握雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析，重點(diǎn)掌握轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASRASR、電流調(diào)節(jié)器電流調(diào)節(jié)器ACRACR的作用的作用，以及系統(tǒng)突加給定時(shí)，以及系統(tǒng)突加給定時(shí)電流、轉(zhuǎn)速的變化過程電流、轉(zhuǎn)速的變化過程（要求（要求會(huì)畫出波形圖）。會(huì)畫出波形圖）。2.2 2.2 理解單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)理解單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)存在的問題存在的問題、理想起動(dòng)過程理想起動(dòng)過程以及雙閉以及雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)提出的思路提出的思路。第二章第二章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（

33、復(fù)習(xí)要點(diǎn)（2）2.2.1 2.2.1 采用采用帶帶PIPI調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可以單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差。但是，如果對(duì)系統(tǒng)在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差。但是，如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，例如：要求的動(dòng)態(tài)性能要求較高，例如：要求快速起動(dòng)、制動(dòng)，突加負(fù)載快速起動(dòng)、制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小動(dòng)態(tài)速降小等等時(shí)，由轉(zhuǎn)速負(fù)反饋構(gòu)成的單閉環(huán)系統(tǒng)已不能滿等等時(shí)，由轉(zhuǎn)速負(fù)反饋構(gòu)成的單閉環(huán)系統(tǒng)已不能滿足上述要求。足上述要求。2.2.2 2.2.2 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)存在的問題單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)存在的問題（1 1）不能完全按照需要來控制動(dòng)態(tài)過程的

34、）不能完全按照需要來控制動(dòng)態(tài)過程的電流和轉(zhuǎn)矩的動(dòng)態(tài)過程。電流和轉(zhuǎn)矩的動(dòng)態(tài)過程。（2 2）在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)是專門用來控）在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)是專門用來控制電流的，但它也制電流的，但它也只是當(dāng)電樞電流超過截止電流值只是當(dāng)電樞電流超過截止電流值I Idcrdcr以后以后，靠強(qiáng)烈靠強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔脕硐拗齐娏鞯臎_擊，也并不能很理想地控制電流的動(dòng)態(tài)的負(fù)反饋?zhàn)饔脕硐拗齐娏鞯臎_擊，也并不能很理想地控制電流的動(dòng)態(tài)波形；起動(dòng)過程電流不是最大，起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。波形；起動(dòng)過程電流不是最大，起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。（3 3）所有的反饋都到一個(gè)調(diào)節(jié)器上，參數(shù)整定困難）所有的反饋都到一個(gè)調(diào)節(jié)

35、器上，參數(shù)整定困難。2.2.3 2.2.3 理想起動(dòng)過程理想起動(dòng)過程 理想起動(dòng)過程波形如圖理想起動(dòng)過程波形如圖2.22.2所示，這所示，這時(shí)，起動(dòng)電流呈方形波，轉(zhuǎn)速按線時(shí)，起動(dòng)電流呈方形波，轉(zhuǎn)速按線性增長(zhǎng)。這是在最大電流（轉(zhuǎn)矩）性增長(zhǎng)。這是在最大電流（轉(zhuǎn)矩）受限制時(shí)調(diào)速系統(tǒng)所能獲得的最快受限制時(shí)調(diào)速系統(tǒng)所能獲得的最快的起動(dòng)過程。的起動(dòng)過程。IdLntIdOIdmn理想的快速起動(dòng)過程理想的快速起動(dòng)過程為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下的最快起動(dòng)，關(guān)鍵是要獲得一段使為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下的最快起動(dòng)，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為電流保持為最大值最大值 Idm Idm 的恒流過程。的恒流過程。按照按照反饋控制規(guī)律反饋

36、控制規(guī)律，采用某個(gè)物理量的負(fù)反饋就可以保持該量基本不，采用某個(gè)物理量的負(fù)反饋就可以保持該量基本不變，那么，采用變，那么，采用電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋應(yīng)該能夠得到近似的恒流過程。應(yīng)該能夠得到近似的恒流過程。2.2.4 2.2.4 提出增加電流環(huán)的思路提出增加電流環(huán)的思路2.3 2.3 理解轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成，主要包理解轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成，主要包括：雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的括：雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖原理框圖和和穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖以以及及穩(wěn)態(tài)參數(shù)的計(jì)算穩(wěn)態(tài)參數(shù)的計(jì)算。 自行分析雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特性曲線上自行分析雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特性曲線上A、B點(diǎn)的含義和系統(tǒng)中各

37、變量的取值情況。點(diǎn)的含義和系統(tǒng)中各變量的取值情況。第二章第二章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（3）MdUdInUTGTAiUnACRASRnU iU GTV外 環(huán)外 環(huán)內(nèi)環(huán)內(nèi)環(huán)ni圖圖2-2(a) 2-2(a) 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入調(diào)節(jié)器的輸入電流調(diào)節(jié)器的輸電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電出去控制電力電子變換器子變換器ASRASR轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ACRACR電流調(diào)節(jié)器電流調(diào)節(jié)器 TGTG測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī) TATA電流互感器電流互感器 GTGT觸發(fā)裝置觸發(fā)裝置 V V 整流裝置整流裝置 、 -轉(zhuǎn)

38、速給定電壓和轉(zhuǎn)速反饋電壓；轉(zhuǎn)速給定電壓和轉(zhuǎn)速反饋電壓； 、 -電流給定電壓和電流反饋電壓電流給定電壓和電流反饋電壓nUnUiUiUctU系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)原理圖雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖 MdUdInU0R0RnRbalRnU nUTG2RPnCGTVTAiUn0R0RiRbalRiCiU ctUASRACR穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖圖圖2-4 2-4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) 電流反饋系數(shù)電流反饋系數(shù) 注意：用帶限幅的輸出特性表示注意：用帶限幅的輸出特性表示PIPI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器1eC nU iUctUdIn

39、 sK0dUEnU R iU *imctmPIAASRUACRUCR調(diào)節(jié)器采用調(diào)節(jié)器，而且兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出都限幅決定的給定的輸電壓最大值決定觸發(fā)出限幅電壓的輸出限晶閘管輸出電壓幅電壓的最大值PI帶有輸出限幅的調(diào)節(jié)器存在兩種狀態(tài)：輸出達(dá)到限幅值，在調(diào)節(jié)器退飽和之前輸出為恒值輸出未達(dá)到限幅值，調(diào)節(jié)器進(jìn)行無飽和：不飽和：穩(wěn)態(tài)誤差調(diào)節(jié) 正常運(yùn)行時(shí)，電流不會(huì)達(dá)到最大值，因此正常運(yùn)行時(shí)，電流不會(huì)達(dá)到最大值，因此ACRACR始終不會(huì)飽始終不會(huì)飽和，只有和，只有ASRASR涉及是否飽和問題涉及是否飽和問題理解理解PIPI調(diào)節(jié)器存在的兩種狀況：調(diào)節(jié)器存在的兩種狀況：穩(wěn)態(tài)參數(shù)的計(jì)算穩(wěn)態(tài)參數(shù)的計(jì)算 根據(jù)原理圖畫出穩(wěn)

40、態(tài)結(jié)構(gòu)圖，進(jìn)而得出靜特性方程式。對(duì)于根據(jù)原理圖畫出穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，進(jìn)而得出靜特性方程式。對(duì)于PIPI調(diào)節(jié)器組成的雙閉環(huán)系統(tǒng)，其調(diào)節(jié)器組成的雙閉環(huán)系統(tǒng)，其穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算比較簡(jiǎn)單穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算比較簡(jiǎn)單。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)速反饋系數(shù)和和電流反饋系數(shù)電流反饋系數(shù)可按照可按照最高電壓最高電壓和和最大電流最大電流及及調(diào)調(diào)節(jié)器的線性工作電壓節(jié)器的線性工作電壓來選擇來選擇。穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當(dāng)兩個(gè)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當(dāng)兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí)，各變量之間有下列關(guān)系調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí)，各變量之間有下列關(guān)系 0n*nnnUUdLdi*iIIUUsdL*nesdesd0c/KRIUCKRI

41、nCKUU2.3 2.3 理解雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)突加給定時(shí)的啟動(dòng)過程中，理解雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)突加給定時(shí)的啟動(dòng)過程中，電流、轉(zhuǎn)速的變化過程電流、轉(zhuǎn)速的變化過程（要求會(huì)（要求會(huì)畫出波形圖并簡(jiǎn)單敘畫出波形圖并簡(jiǎn)單敘述啟動(dòng)過程的三個(gè)階段、三個(gè)特點(diǎn)述啟動(dòng)過程的三個(gè)階段、三個(gè)特點(diǎn)）。）。第二章第二章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（3）啟動(dòng)過程的啟動(dòng)過程的3個(gè)階段：個(gè)階段：I.電流上升階段電流上升階段II. 恒流升速階段恒流升速階段III.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段啟動(dòng)過程分析啟動(dòng)過程分析設(shè)置雙閉環(huán)的重要目的設(shè)置雙閉環(huán)的重要目的是獲得接近理想啟動(dòng)特性的是獲得接近理想啟動(dòng)特性的啟動(dòng)過程，啟動(dòng)過程，整個(gè)啟動(dòng)過程按整個(gè)啟動(dòng)

42、過程按照照ASR處于處于不飽和、飽和、退飽和不飽和、飽和、退飽和的不同狀態(tài)分為三個(gè)階段的不同狀態(tài)分為三個(gè)階段雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)過程分析雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)過程分析啟動(dòng)過程的三個(gè)階段啟動(dòng)過程的三個(gè)階段n 電流上升階段電流上升階段IdL Id n* Idm OOIIIIIIt4 t3 t2 t1 tt恒流升速階段恒流升速階段轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段圖圖2-10 2-10 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速和電流波形雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速和電流波形ASRASR一直飽和，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于一直飽和，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)表現(xiàn)為在恒值開環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)表現(xiàn)為在恒值電流給定電流給定 作用下的電流調(diào)作用下的

43、電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)。節(jié)系統(tǒng)。 恒定，加速度恒定，恒定，加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng)。轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng)。imUdI在此階段開始時(shí)，轉(zhuǎn)速基在此階段開始時(shí)，轉(zhuǎn)速基本達(dá)到給定值，由于轉(zhuǎn)速本達(dá)到給定值，由于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的積分作用，電動(dòng)調(diào)節(jié)器的積分作用，電動(dòng)機(jī)將經(jīng)過一段調(diào)整最終達(dá)機(jī)將經(jīng)過一段調(diào)整最終達(dá)到穩(wěn)定。最后階段，由于到穩(wěn)定。最后階段，由于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器在外環(huán)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器在外環(huán)，ASRASR處于主導(dǎo)地位。處于主導(dǎo)地位。突加電流以后，突加電流以后，因?yàn)橐驗(yàn)閁UU Un n* *-U-Un n 較大，較大，ASRASR由不由不飽和很快達(dá)到飽飽和很快達(dá)到飽和，而和，而ACRACR一般一般應(yīng)該不飽和。應(yīng)該不飽和。啟動(dòng)過程特點(diǎn)

44、：?jiǎn)?dòng)過程特點(diǎn)：（）飽和非線性控制（）飽和非線性控制ASR飽和：恒值電流調(diào)節(jié)飽和：恒值電流調(diào)節(jié)ASR不飽和：電流隨動(dòng)，無靜差調(diào)速不飽和：電流隨動(dòng)，無靜差調(diào)速（）準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制（）準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制（）退飽和轉(zhuǎn)速超調(diào)（）退飽和轉(zhuǎn)速超調(diào)啟動(dòng)過程特點(diǎn)啟動(dòng)過程特點(diǎn)2.4 2.4 理解理解轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR和和電流調(diào)節(jié)器電流調(diào)節(jié)器ACR在在雙閉環(huán)調(diào)速雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的作用系統(tǒng)中的作用。第二章第二章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（4） 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)無靜差，使轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)無靜差，使轉(zhuǎn)速 n n 跟隨給定電壓跟隨給定電壓 UnUn* * 變化；變化； 對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用；對(duì)負(fù)

45、載變化起抗擾作用； 能對(duì)電流環(huán)進(jìn)行飽和非線性控制，且其輸出限幅值決能對(duì)電流環(huán)進(jìn)行飽和非線性控制，且其輸出限幅值決 定允許的最大電流。定允許的最大電流。 電流調(diào)節(jié)器的作用電流調(diào)節(jié)器的作用 對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)起及時(shí)抗擾作用；對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)起及時(shí)抗擾作用； 起動(dòng)時(shí)保證獲得允許的最大電流，實(shí)現(xiàn)最佳起動(dòng)過程；起動(dòng)時(shí)保證獲得允許的最大電流，實(shí)現(xiàn)最佳起動(dòng)過程； 在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過程中，能使電流跟隨其給定電壓在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過程中，能使電流跟隨其給定電壓UnUn* *變化；變化； 靜態(tài)時(shí)依靠靜態(tài)時(shí)依靠ACRACR的恒流調(diào)節(jié)作用可獲得理想的下垂特性；的恒流調(diào)節(jié)作用可獲得理想的下垂特性； 當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，可限制最大電樞電

46、流，起到當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，可限制最大電樞電流，起到快速的安全保護(hù)作用，一旦故障消失，系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)快速的安全保護(hù)作用，一旦故障消失，系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)正常。正常。 2.5 2.5 理解控制系統(tǒng)的理解控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，包括：，包括：跟隨性能指標(biāo)跟隨性能指標(biāo)、 抗擾性能指標(biāo)抗擾性能指標(biāo)第二章第二章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（5） 典型階躍響應(yīng)曲線和跟隨性解指標(biāo)典型階躍響應(yīng)曲線和跟隨性解指標(biāo)跟隨性能指標(biāo)：跟隨性能指標(biāo)： 上升時(shí)間上升時(shí)間tr;tr; 超調(diào)量；超調(diào)量； 調(diào)整（調(diào)節(jié)）時(shí)間調(diào)整（調(diào)節(jié)）時(shí)間tsts第二章第二章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（5）2.5 2.5 理解控制系統(tǒng)的理解控制系統(tǒng)

47、的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，包括：，包括：跟隨性能指標(biāo)跟隨性能指標(biāo)、抗擾性能指標(biāo)抗擾性能指標(biāo)。突加擾動(dòng)的動(dòng)態(tài)過程和抗擾性解指標(biāo)突加擾動(dòng)的動(dòng)態(tài)過程和抗擾性解指標(biāo)抗擾性能指標(biāo)：抗擾性能指標(biāo)： 動(dòng)態(tài)降落動(dòng)態(tài)降落; ; 恢復(fù)時(shí)間恢復(fù)時(shí)間tftf2.6 2.6 理解調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法的基本思路，以及典型理解調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法的基本思路，以及典型 I I 、 II II 型系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、型系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的關(guān)系參數(shù)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的關(guān)系；了；了解解“工程最佳參數(shù)（系統(tǒng)）工程最佳參數(shù)（系統(tǒng)）”概念及選取概念及選?。涣私?；了解“截止頻截止頻率率”、“中頻寬度中頻寬度”等基本概念（等基本概

48、念（中頻段的狀況對(duì)典型中頻段的狀況對(duì)典型IIII系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)起著決定性的作用系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)起著決定性的作用）。）。 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能或系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能或調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)基本思想是調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)基本思想是非典型系統(tǒng)的典型化非典型系統(tǒng)的典型化，具體，具體來講就是來講就是零極點(diǎn)抵消方法零極點(diǎn)抵消方法再加上再加上工程近似法工程近似法，一般都是抵，一般都是抵消大的慣性環(huán)節(jié)。一般消大的慣性環(huán)節(jié)。一般電流環(huán)設(shè)計(jì)為典型電流環(huán)設(shè)計(jì)為典型I I型系統(tǒng)型系統(tǒng)，因?yàn)?，因?yàn)殡娏鳝h(huán)強(qiáng)調(diào)跟隨性能；而電流環(huán)強(qiáng)調(diào)跟隨性能；而轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計(jì)為典型轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計(jì)為典型IIII型系統(tǒng)型系統(tǒng)，因，因?yàn)檗D(zhuǎn)速環(huán)強(qiáng)調(diào)抗干擾性能。為轉(zhuǎn)速環(huán)強(qiáng)調(diào)抗干擾性能。

49、第二章第二章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（6）1.1.了解雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路（先設(shè)計(jì)和調(diào)試內(nèi)環(huán)，使其穩(wěn)定并了解雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路（先設(shè)計(jì)和調(diào)試內(nèi)環(huán)，使其穩(wěn)定并滿足動(dòng)態(tài)性能后，再設(shè)計(jì)和調(diào)試外環(huán)）：先從內(nèi)環(huán)（電流環(huán)）開始，根滿足動(dòng)態(tài)性能后，再設(shè)計(jì)和調(diào)試外環(huán)）：先從內(nèi)環(huán)（電流環(huán)）開始，根據(jù)電流控制要求，確定把電流環(huán)校正為哪種典型系統(tǒng)（典據(jù)電流控制要求，確定把電流環(huán)校正為哪種典型系統(tǒng)（典I I型），按照型），按照調(diào)節(jié)對(duì)象選擇調(diào)節(jié)器及其參數(shù)。設(shè)計(jì)完電流環(huán)后，就把電流環(huán)等效成一調(diào)節(jié)對(duì)象選擇調(diào)節(jié)器及其參數(shù)。設(shè)計(jì)完電流環(huán)后，就把電流環(huán)等效成一個(gè)小慣性環(huán)節(jié)，作為轉(zhuǎn)速環(huán)的一個(gè)組成部分，然后用同樣的方法

50、進(jìn)行轉(zhuǎn)個(gè)小慣性環(huán)節(jié)，作為轉(zhuǎn)速環(huán)的一個(gè)組成部分，然后用同樣的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)。每個(gè)環(huán)的設(shè)計(jì)都是校正成典型系統(tǒng)（典型速環(huán)的設(shè)計(jì)。每個(gè)環(huán)的設(shè)計(jì)都是校正成典型系統(tǒng)（典型 I I 、II II 型），型），以便獲得預(yù)期的性能指標(biāo)。以便獲得預(yù)期的性能指標(biāo)。2.2.了解雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)中增加了電流，轉(zhuǎn)速反饋了解雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)中增加了電流，轉(zhuǎn)速反饋濾波環(huán)節(jié)濾波環(huán)節(jié)的作用，以的作用，以抑制反饋信號(hào)中的交流分量抑制反饋信號(hào)中的交流分量，同時(shí)在轉(zhuǎn)速、電流給定信號(hào)通道中加入兩，同時(shí)在轉(zhuǎn)速、電流給定信號(hào)通道中加入兩個(gè)個(gè)給定濾波器給定濾波器，其時(shí)間常數(shù)與相應(yīng)反饋濾波環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)相等，其時(shí)間常數(shù)與相應(yīng)反饋濾波環(huán)

51、節(jié)的時(shí)間常數(shù)相等，以平以平衡反饋濾波環(huán)節(jié)給轉(zhuǎn)速、電流反饋信號(hào)帶來的延滯。衡反饋濾波環(huán)節(jié)給轉(zhuǎn)速、電流反饋信號(hào)帶來的延滯。第二章第二章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（7）第二章第二章 小結(jié)小結(jié) 如果對(duì)直流調(diào)速系統(tǒng)的如果對(duì)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高動(dòng)態(tài)性能要求較高，例如要求快速啟動(dòng)，例如要求快速啟動(dòng)和制動(dòng)、突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等等，則簡(jiǎn)單的速度閉環(huán)調(diào)速系和制動(dòng)、突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等等，則簡(jiǎn)單的速度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)難以滿足需要，可采用多環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)，統(tǒng)難以滿足需要，可采用多環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)，最常用的最常用的是雙環(huán)控制系統(tǒng)是雙環(huán)控制系統(tǒng)。 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中有兩個(gè)調(diào)節(jié)器分別對(duì)轉(zhuǎn)速和電流進(jìn)轉(zhuǎn)速電流雙

52、閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中有兩個(gè)調(diào)節(jié)器分別對(duì)轉(zhuǎn)速和電流進(jìn)行控制，可以使系統(tǒng)獲得令人滿意的行控制，可以使系統(tǒng)獲得令人滿意的動(dòng)態(tài)跟隨性能動(dòng)態(tài)跟隨性能和和動(dòng)態(tài)抗擾動(dòng)態(tài)抗擾性能性能。在正常運(yùn)行時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)速的無靜差調(diào)節(jié)以及電流的。在正常運(yùn)行時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)速的無靜差調(diào)節(jié)以及電流的隨動(dòng)控制；在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，隨動(dòng)控制；在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，保證獲得允許的最大電流保證獲得允許的最大電流，使電動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)機(jī)以最快速度到達(dá)轉(zhuǎn)速給定值以最快速度到達(dá)轉(zhuǎn)速給定值。 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)過程具有如下特點(diǎn)：雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)過程具有如下特點(diǎn)：飽和非線性飽和非線性、準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制間最優(yōu)控制、退飽和轉(zhuǎn)速超調(diào)退飽和轉(zhuǎn)速超調(diào)。第三章第三章 直流

53、可逆（晶閘管反并聯(lián)）調(diào)速系統(tǒng)直流可逆（晶閘管反并聯(lián)）調(diào)速系統(tǒng)3.1 3.1 直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成3.2 3.2 晶閘管直流可逆系統(tǒng)的回饋制動(dòng)晶閘管直流可逆系統(tǒng)的回饋制動(dòng)3.3 3.3 有環(huán)流的可逆調(diào)速系統(tǒng)有環(huán)流的可逆調(diào)速系統(tǒng)3.4 3.4 無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng) 3.1 3.1 理解：理解：從電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩公式可得出改變轉(zhuǎn)矩方向的兩種基本方法：改變從電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩公式可得出改變轉(zhuǎn)矩方向的兩種基本方法：改變電樞電電樞電流流或或改變勵(lì)磁磁通的方向改變勵(lì)磁磁通的方向。采用接觸器切換、晶閘管開關(guān)切換、。采用接觸器切換、晶閘管開關(guān)切換、反并反并聯(lián)線路聯(lián)線路都能實(shí)現(xiàn)。前兩者都

54、只適用于動(dòng)態(tài)性能要求不高的情況。由于都能實(shí)現(xiàn)。前兩者都只適用于動(dòng)態(tài)性能要求不高的情況。由于勵(lì)磁繞組電感量大，改變勵(lì)磁磁通方向的方法只適用于對(duì)快速性要求勵(lì)磁繞組電感量大，改變勵(lì)磁磁通方向的方法只適用于對(duì)快速性要求不高、正反轉(zhuǎn)不頻繁的可逆系統(tǒng)。不高、正反轉(zhuǎn)不頻繁的可逆系統(tǒng)。即使不需要正、反轉(zhuǎn)，但只要它需要快速回饋制動(dòng)，就必須采用即使不需要正、反轉(zhuǎn)，但只要它需要快速回饋制動(dòng)，就必須采用正反正反兩組晶閘管裝置兩組晶閘管裝置供電。因?yàn)榛仞佒苿?dòng)需使反組晶閘管工作在有源供電。因?yàn)榛仞佒苿?dòng)需使反組晶閘管工作在有源逆變逆變狀態(tài)狀態(tài)才能實(shí)現(xiàn)。有源逆變需要一定的條件。而且有源逆變須防止才能實(shí)現(xiàn)。有源逆變需要一定的條

55、件。而且有源逆變須防止逆變逆變顛覆顛覆造成過電流的故障發(fā)生造成過電流的故障發(fā)生。第三章第三章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（1） 3.23.2 環(huán)流環(huán)流是采用正、反兩組晶閘管供電后帶來的新問題，是采用正、反兩組晶閘管供電后帶來的新問題，了解了解環(huán)流的概念環(huán)流的概念、環(huán)流出現(xiàn)的、環(huán)流出現(xiàn)的缺點(diǎn)缺點(diǎn)與與優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)；了解環(huán)流的種；了解環(huán)流的種類（動(dòng)態(tài)環(huán)流、靜態(tài)環(huán)流）；理解環(huán)流產(chǎn)生的原因；理解類（動(dòng)態(tài)環(huán)流、靜態(tài)環(huán)流）；理解環(huán)流產(chǎn)生的原因；理解和掌握和掌握直流平均環(huán)流（直流平均環(huán)流（）、瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流（自然環(huán)）、瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流（自然環(huán)流）抑制的方法流）抑制的方法?？煞譃橛协h(huán)流系統(tǒng)和無環(huán)流系統(tǒng)。有環(huán)可分為有環(huán)流系統(tǒng)和無環(huán)

56、流系統(tǒng)。有環(huán)流系統(tǒng)中必須加流系統(tǒng)中必須加環(huán)流電抗器（均衡電抗器）環(huán)流電抗器（均衡電抗器）（反并聯(lián)（反并聯(lián)4 4個(gè)，個(gè)，交叉連接交叉連接2 2個(gè)），而無環(huán)流可省出環(huán)流電抗器，在控制策略個(gè)），而無環(huán)流可省出環(huán)流電抗器，在控制策略上必須加上上必須加上無環(huán)流邏輯無環(huán)流邏輯來控制選觸開關(guān)。來控制選觸開關(guān)。第三章第三章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（2） 3.33.3 理解理解=配合控制的有環(huán)流配合控制的有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)原理框圖可逆調(diào)速系統(tǒng)原理框圖（要求會(huì)畫），（要求會(huì)畫），并并簡(jiǎn)敘其制動(dòng)正向過程簡(jiǎn)敘其制動(dòng)正向過程（本橋逆變、反橋制動(dòng)階段），會(huì)畫出（本橋逆變、反橋制動(dòng)階段），會(huì)畫出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速、電流波形圖電流波形圖

57、（準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制）。（準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制）。按按= 配合控制，系統(tǒng)中配合控制，系統(tǒng)中沒有直流平均環(huán)流沒有直流平均環(huán)流僅有僅有脈動(dòng)環(huán)流脈動(dòng)環(huán)流的有環(huán)流可的有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)逆調(diào)速系統(tǒng) 系統(tǒng)組成：系統(tǒng)組成：三相橋式晶閘管反并聯(lián)線路，三相橋式晶閘管反并聯(lián)線路，4個(gè)環(huán)流電抗器個(gè)環(huán)流電抗器Lc，1個(gè)平波電抗器個(gè)平波電抗器Ld。雙閉環(huán)系統(tǒng)，雙閉環(huán)系統(tǒng)，ASR和和ACR均帶限幅輸出均帶限幅輸出正、反組觸發(fā)電壓始終保持正、反組觸發(fā)電壓始終保持大小相等、方向相反大小相等、方向相反可逆運(yùn)行，可逆運(yùn)行，Un*有正負(fù)極性，有正負(fù)極性，反饋信號(hào)也應(yīng)有極性顯示反饋信號(hào)也應(yīng)有極性顯示。根據(jù)可逆系。根據(jù)可逆系統(tǒng)正反向運(yùn)行的需要，

58、給定電壓、轉(zhuǎn)速反饋電壓、電流反饋電壓都應(yīng)統(tǒng)正反向運(yùn)行的需要，給定電壓、轉(zhuǎn)速反饋電壓、電流反饋電壓都應(yīng)該能夠反映正和負(fù)的極性。該能夠反映正和負(fù)的極性。測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)可反映電壓反饋正可反映電壓反饋正負(fù)號(hào)負(fù)號(hào)；采用；采用直流電流互感器或霍爾變換器直流電流互感器或霍爾變換器可反映電流反饋極性?？煞从畴娏鞣答仒O性。第三章第三章 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（復(fù)習(xí)要點(diǎn)（3）tttOOOId n Uc 制動(dòng)過程系統(tǒng)響應(yīng)曲線制動(dòng)過程系統(tǒng)響應(yīng)曲線I II1II2II3-Idm IL -Ucm E 圖圖3-11 3-11 配合控制有配合控制有環(huán)流可逆直流調(diào)速環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)正向制動(dòng)過渡系統(tǒng)正向制動(dòng)過渡過

59、程波形過程波形電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，一組晶閘管裝置處于整流狀態(tài)，另一組晶閘管電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，一組晶閘管裝置處于整流狀態(tài)，另一組晶閘管裝置處于裝置處于“待逆變狀態(tài)待逆變狀態(tài)”電動(dòng)機(jī)若需要制動(dòng)，整流組晶閘管進(jìn)入電動(dòng)機(jī)若需要制動(dòng)，整流組晶閘管進(jìn)入“待整流狀態(tài)待整流狀態(tài)”，待逆變組晶，待逆變組晶閘管真正開始逆變，電動(dòng)機(jī)回饋電能閘管真正開始逆變，電動(dòng)機(jī)回饋電能 配合控制時(shí)，只有一組晶閘管裝置投入使用，另一組處于等配合控制時(shí)，只有一組晶閘管裝置投入使用，另一組處于等待工作狀態(tài)待工作狀態(tài)=說明說明l仔細(xì)分析配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的正向制動(dòng)過程，可以看到，過渡仔細(xì)分析配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的正向制動(dòng)過程

60、，可以看到，過渡過程包含本橋逆變、反橋制動(dòng)兩個(gè)階段，而它組制動(dòng)又可分解為建流，逆變過程包含本橋逆變、反橋制動(dòng)兩個(gè)階段，而它組制動(dòng)又可分解為建流，逆變和減流三個(gè)子階段。但最主要的是它組逆變電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)階段。該系統(tǒng)的和減流三個(gè)子階段。但最主要的是它組逆變電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)階段。該系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)是正反轉(zhuǎn)時(shí)起動(dòng)與制動(dòng)過程完全銜接而適合快速正反轉(zhuǎn)，但需要增突出優(yōu)點(diǎn)是正反轉(zhuǎn)時(shí)起動(dòng)與制動(dòng)過程完全銜接而適合快速正反轉(zhuǎn)，但需要增設(shè)環(huán)流電抗器而增加負(fù)擔(dān)，因此只適用于中、小容量系統(tǒng)。而采用邏輯無環(huán)設(shè)環(huán)流電抗器而增加負(fù)擔(dān)，因此只適用于中、小容量系統(tǒng)。而采用邏輯無環(huán)流控制實(shí)現(xiàn)選觸，可節(jié)省一套電流調(diào)節(jié)器與觸發(fā)裝置流控制實(shí)現(xiàn)