亿博电竞 亿博官网亿博电竞 亿博官网亿博电竞 亿博官网1.双闭环调速系统的组成及其静特性 2.数学模型和动态性能分析 3.调节器的工程设计方法 4.双闭环系统调节器的设计 *5.转速超调的抑制 *6.弱磁控制的直流调速系统

　　转速单闭环系统不能随意控制电流和转 矩的动态过程。 采用电流截止负反馈环节只能限制电流 的冲击，并不能很好地控制电流的动态 波形。

　　电流负反馈，没有转速负反馈。  达到稳态后，只要转速负反馈， 不让电流负反馈发挥主要作用。

　　当ASR饱和时，相当于电流单闭环系统, 实现“只有电流负反馈，没有转速负反馈”

　　转速调节器ASR的输出限幅电压U*im决定 电流给定电压的最大值； 电流调节器ACR的输出限幅电压Ucm限制 了电力电子变换器的最大输出电压Udm。

　　设计时，使ACR 不会达到饱和状 态。 至于ASR，在CA 段未饱和，在AB 段饱和。

　　PI调节器未饱和时，其输出量的稳态 值是输入的积分，直到输入为零，才停 止积分。这时，输出量与输入无关，而 是由它后面环节的需要决定的。

　　（1）转速调节器是调速系统的主导调节器， 它使转速 n 很快地跟随给定电压变化，稳态 时可减小转速误差，如果采用PI调节器，则 可实现无静差。

　　（1）作为内环的调节器，在外环转速的 调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随 外环调节器的输出量变化。 （2）对电网电压波动起及时抗扰作用。 （3）在转速动态过程中，保证获得电机 允许的最大电流，从而加快动态过程。 （4）当电机过载甚至堵转时，限制电枢 电流的最大值，起快速的自动保护作用。

　　（1）概念清楚、易懂； （2）计算公式简明、好记； （3）不仅给出参数计算的公式，而且指明 调整参数的方向； （4）能考虑饱和非线性控制的情况，同样 给出简单的计算公式； （5）适用于各种可以简化成典型系统的反 馈控制系统。

　　设计工作分两步走： 1.选择调节器的结构，使系统典型化，以确 保系统稳定，同时满足所需的稳态精度。 2.再选择调节器的参数，以满足动态性能指 标的要求。

　　1.跟随性能指标 2.抗扰性能指标 调速系统的动态指标以抗扰性 能为主，而随动系统的动态指标 则以跟随性能为主。

　　典型 I 型系统在跟随性能上可以做到超调 小，但抗扰性能稍差，  典型Ⅱ型系统的超调量相对较大，抗扰性 能却比较好。

　　I 型系统稳态时是无差的；  但在斜坡输入下则有恒值稳态误差，且与 K 值成反比；  在加速度输入下稳态误差为 。 因此，I型系统不能用于具有加速度输入 的随动系统。

　　典型I型系统动态抗扰性能指标与 参数的关系（KT=0.5,Cb=FK2/2)

　　时间常数T是控制对象固有的，而 待定的参数有两个： K 和  。  2 定义中频宽： h  

　　采用“振荡指标法”中的闭环幅频特性 峰值最小准则，可以找到和两个参数 之间的一种最佳配合，

　　典型II型系统动态抗扰性能指标与参数的关系 （参数关系符合最小Mr准则）

　　用工程设计方法设计转速、电流双闭 环调速系统的两个调节器，先内环后外 环，即从内环开始，逐步向外扩展。 首先设计电流调节器，然后把整个电流 环看作是转速调节系统中的一个环节， 再设计转速调节器。

　　原来双惯性环节的电流环控制对象，经 闭环控制后，可以近似地等效成只有较小 时间常数的一阶惯性环节。

　　电流闭环控制改造了控制对象，加 快了电流的跟随作用，这是局部闭环 （内环）控制的一个重要功能。

　　外环的响应比内环慢，这是按上 述工程设计方法设计多环控制系统的 特点。这样做，虽然不利于快速性， 但每个控制环本身都是稳定的，对系 统的组成和调试工作非常有利。

　　按典型II型系统设计的ASR使转速 超调量过大，难以满足设计要求。 典型系统是线性的，不符合起动时 ASR饱和的非线性条件，必须按实际 条件重新计算转速超调量。

　　起动时，转速调节系统不服从典型系统 的线性规律 ， 超调量不等于典型 II 型系统 跟随性能指标中的数值 ,而是经历了饱和非 线性过程后的超调，称作“退饱和超调”。 分析表明，可以利用典型 II 型系统抗扰 性能指标中负载由 I dm 突降到 I dL 的动态速升 与恢复过程来计算退饱和超调量。

　　在双闭环调速系统中，加入转速微分负反 馈后，可提早ASR的退饱和时间和退饱和 转速，从而抑制了退饱和超调。 教材中给出了转速微分负反馈参数的工程 设计方法，以及带转速微分负反馈双闭环 调速系统的抗扰性能。 可以证明，带微分负反馈的转速PI调节器 在结构上符合“全状态反馈最优控制”。

　　 调压与弱磁的配合控制  非独立控制励磁的调速系统  弱磁过程的直流电机数学模型和

　　在基速以下调压调速时，保持磁通为额定 值不变；  在基速以上弱磁升速时，保持电压为额定 值不变；  弱磁升速时由于转速升高，使转速反馈电 压Un也随着升高，因此必须同时提高转速 给定电压Un*，否则转速不能上升。

　　引入电动势调节器 AER，利用电动势 反馈，使励磁系统在弱磁调速过程中保 持电动势 E 基本不变。

　　AER的输出限幅值为额定励磁给定， 由AFR调节保持磁通为额定值。 用RP1调节转速，转速、电流双闭环系 统起控制作用。