運動控制系統(tǒng)課程設(shè)計

1、太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 運動控制系統(tǒng)課程設(shè)計設(shè)計名稱 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)專業(yè)班級 自動化 104 學(xué) 號 2010101299 姓 名 岳 斌 指導(dǎo)教師 李鐵鷹 目錄一、設(shè)計任務(wù)21、設(shè)計對象參數(shù)22、性能指標(biāo)23、課程設(shè)計的主要內(nèi)容和要求23.1電力拖動不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)主電路的設(shè)計23.2控制電路的設(shè)計2二、電力拖動不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)主電路的設(shè)計31、整流電路和整流器件的選擇32、 整流變壓器參數(shù)的計算33、整流器件的保護44、平波電抗器參數(shù)的計算45、觸發(fā)電路的選擇4三、直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)原理圖設(shè)計51系統(tǒng)的組成52系統(tǒng)的電路原理圖63直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器設(shè)計63.1獲得系統(tǒng)設(shè)計對

2、象83.2電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計93.3轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計13四、系統(tǒng)起動過程分析18 一、設(shè)計任務(wù)1、設(shè)計對象參數(shù)(1) Pnom=555 KW (2) Unom=750V (3) Inom=760 A(4) nnom=375 r/min (5) Tl=0.031 s (6) Tm=0.112 s(7) Ce=1.82 v.min/r (8) R=0.14 (9) Ks=75 (10) Toi=0.002 s (11) Ton=0.02 s (12) l=1.5(13) U*nm=10 V (14) U*im =10 V2、性能指標(biāo)i5% n10%3、課程設(shè)計的主要內(nèi)容和要求3.1電力拖動不可逆直流

3、調(diào)速系統(tǒng)主電路的設(shè)計 （1） 整流電路和整流器件的選擇 （2） 整流變壓器參數(shù)的計算 （3） 整流器件的保護 （4） 平波電抗器參數(shù)的計算 （5） 觸發(fā)電路的選擇3.2控制電路的設(shè)計（1） 建立雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型（2） 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計計算（3） 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計計算二、電力拖動不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)主電路的設(shè)計1、整流電路和整流器件的選擇目前在各種整流電路中，應(yīng)用最為廣泛的是三相橋式全控整流電路，其原理圖如圖1所示，其中陰極連接在一起的三個晶體管（VT1，VT3，VT5）稱為共陰極組；陽極連接在一起的三個晶體管（VT4，VT6，VT2）稱為共陽極組。三相橋式全控整流電路圖2、

4、 整流變壓器參數(shù)的計算采用三相雙繞組變壓器。設(shè)計參數(shù)如下：U2N=UN=750V；I2N=IN=760A；額定容量：SN=sqr(3)* U2N* I2N=570KV·A三相雙繞組變壓器原理圖3、整流器件的保護電力電子器件中不可避免的會發(fā)生過電壓，會損壞電力電子器件。對于大容量的電力電子裝置，可以采用如下圖所示的反向阻斷式RC電路來限制和吸收過電壓。反向阻斷式RC電路4、平波電抗器參數(shù)的計算負載為直流電動機時，如果出現(xiàn)電流斷續(xù)則電動機的機械特性將很軟。當(dāng)電流斷續(xù)時，隨著Id的增大，轉(zhuǎn)速n（與反電動勢成比例）降落很大，機械特性較軟，相當(dāng)于整流電源的內(nèi)阻增大。較大的電流峰值在電動機換向時

5、容易產(chǎn)生火花。同時，對于相等的電流平均值，若電流波形底部較窄，則其有效值越大，要求電源的容量也大。為了克服以上缺點，一般在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個平波電抗器，用來減少電流的脈動和延長晶閘管導(dǎo)通的時間。總電感：L=TlR=0.002*0.6=1.2mH平波電抗器的電感量：L=L-0.693U2/Idmin=2.74mH5、觸發(fā)電路的選擇如圖所示的晶體管觸發(fā)電路，它由V1，V2組成的脈沖放大環(huán)節(jié)和脈沖變壓器TM及附屬電路構(gòu)成的脈沖輸出環(huán)節(jié)兩部分組成。當(dāng)V1，V2導(dǎo)通時，通過脈沖變壓器向晶閘管的門極和陰極之間輸出觸發(fā)脈沖。VD1和R3是為了V1，V2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r脈沖變壓器TM釋放其儲存的能量而

6、設(shè)的。為了獲得觸發(fā)脈沖波形中的強脈沖部分，還需適當(dāng)附加其它電路環(huán)節(jié)。三、直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)原理圖設(shè)計1系統(tǒng)的組成轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)是應(yīng)用最廣、性能很好的直流調(diào)速系統(tǒng)。采用PI調(diào)節(jié)的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差。但是，如果對系統(tǒng)的動態(tài)性能要求較高，單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿足要求了。 圖1理想快速啟動過程電流和轉(zhuǎn)速波形如題1所示，為了實現(xiàn)在允許條件下的最快啟動，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為最大值的恒流過程。按照反饋控制規(guī)律，采用某個物理量的負反饋就可以保持該量基本不變，那么，采用電流負反饋應(yīng)該能夠得到近似的恒流過程。所以，我們希望達到的控制：啟動過程只有電流

7、負反饋，沒有轉(zhuǎn)速負反饋；達到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后只有轉(zhuǎn)速負反饋，不讓電流負反饋發(fā)揮作用。故而采用轉(zhuǎn)速和電流兩個調(diào)節(jié)器來組成系統(tǒng)。為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負反饋分別在系統(tǒng)中起作用，可以在系統(tǒng)中設(shè)置兩個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負反饋和電流負反饋。二者之間實行嵌套（或稱串級）連接，如圖2所示。把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，稱作內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外面，稱作外環(huán)。這就組成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。圖2轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)2系統(tǒng)的電路原理圖圖3直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖為了獲得良好的靜、動態(tài)性能，轉(zhuǎn)速和電

8、路兩個調(diào)節(jié)器一般都采用PI調(diào)節(jié)器，這樣組成的直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖如圖3所示。圖中ASR為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，ACR為電流調(diào)節(jié)器，TG表示測速發(fā)電機，TA表示電流互感器，GT是觸發(fā)電路，UPE是電力電子變換器。圖中標(biāo)出了兩個調(diào)節(jié)器輸入輸出電壓的實際極性，它們是按照電力電子變換器的控制電壓為正電壓的情況標(biāo)出的，并考慮到運算放大器的倒相作用。圖中還標(biāo)出了兩個調(diào)節(jié)器的輸出都是帶限幅作用的，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅電壓決定了電流給的電壓的最大值，電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓。3直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器設(shè)計 本設(shè)計將運用工程設(shè)計方法來設(shè)計轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的兩個

9、調(diào)節(jié)器。按照設(shè)計多環(huán)控制系統(tǒng)先內(nèi)環(huán)后外環(huán)的一般原則，從內(nèi)環(huán)開始，逐步向外擴展。在雙閉環(huán)系統(tǒng)中，應(yīng)該首先設(shè)計電流調(diào)節(jié)器，然后把整個電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)，再設(shè)計轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。3.1獲得系統(tǒng)設(shè)計對象根據(jù)圖3直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖可以方便的繪出系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖，如圖4所示。其中為轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)，為電流反饋系數(shù)。圖4直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖在考慮雙閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)（見圖4直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖）的基礎(chǔ)上，即可繪出直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖，如圖5所示。圖中和分別表示轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。為了引出電流反饋，在電動機的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖中必須把電樞電流顯示出來。

10、圖5直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖在實際設(shè)計過程中，由于電流檢測信號中常含有交流分量，為了不使它影響到調(diào)節(jié)器的輸入，需加低通濾波。這樣的濾波環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)可以用一階慣性環(huán)節(jié)來表示，其濾波時間常數(shù)按需要選定，以濾平電流檢測信號為準。然而，在抑制交流分量的同時，濾波環(huán)節(jié)也延遲了反饋信號的作用，為了平衡這個延遲作用，在給定信號通道上加入一個同等時間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，稱作給定濾波環(huán)節(jié)。其意義是，讓給定信號和反饋信號經(jīng)過相同的延時，使二者在時間上得到恰當(dāng)?shù)呐浜希瑥亩鴰碓O(shè)計上的方便。由測速發(fā)電機得到的轉(zhuǎn)速反饋電壓含有換向紋波，因此也需要濾波，濾波時間常數(shù)用表示。根據(jù)和電流環(huán)一樣的道理，在轉(zhuǎn)速給定通道上也加

11、入時間常數(shù)為的給定濾波環(huán)節(jié)。所以直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的實際動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖應(yīng)該與圖5有所不同，應(yīng)當(dāng)增加濾波環(huán)節(jié)，包括電流濾波、轉(zhuǎn)速濾波和兩個給定信號的濾波環(huán)節(jié)。如圖6所示。圖6直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的實際動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖3.2電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計3.2.1電流環(huán)結(jié)構(gòu)框圖的化簡在圖6點畫線框內(nèi)的電流內(nèi)環(huán)中，反電動勢與電流反饋的作用相互交叉，這將給設(shè)計工作帶來麻煩。實際上，反電動勢與轉(zhuǎn)速成正比，它代表轉(zhuǎn)速對電流環(huán)的影響。在一般情況下，系統(tǒng)的電磁時間常數(shù)遠小于機電時間常數(shù)，因此，轉(zhuǎn)速的變化往往比電流變化慢得多，對電流環(huán)來說，反電動勢是一個變化慢的擾動，在電流的瞬變過程中，可以認為反電動勢基本不變，即。這樣，在按動態(tài)性

12、能設(shè)計電流環(huán)時，可以暫不考慮反電動勢變化的動態(tài)影響，也就算說，可以暫且把反電動勢的作用去掉，得到電流環(huán)的近似結(jié)構(gòu)框圖，如圖7所示?？梢宰C明，忽略反電動勢對電流環(huán)作用的近似條件是：式中 電流環(huán)開環(huán)頻率特性的截止頻率。圖7忽略反電動勢的動態(tài)影響時的電流環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖如果把給定濾波和反饋濾波兩個環(huán)節(jié)都等效的移到環(huán)內(nèi)，同時把給定信號改成，則電流環(huán)便等效成單位負反饋系統(tǒng)，如圖8所示。圖8等效成單位負反饋系統(tǒng)的電流環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖最后，由于和一般都比小的多，可以當(dāng)作小慣性群而近似的看作是一個慣性環(huán)節(jié)，其時間常數(shù)為：則電流環(huán)結(jié)構(gòu)框圖最終可以簡化成如圖9所示。簡化的近似條件是圖9小慣性環(huán)節(jié)近似處理的電流環(huán)動態(tài)結(jié)

13、構(gòu)框圖3.2.2電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇首先考慮把電流環(huán)校正成哪一類典型系統(tǒng)。從穩(wěn)態(tài)要求上看，希望電流無靜差，可以得到理想的堵轉(zhuǎn)特性，由圖9可以看出，采用型系統(tǒng)就夠了。再從動態(tài)要求上看，實際系統(tǒng)不允許電樞電流在突加控制作用時有太大的超調(diào)，以保證電流在動態(tài)過程中不超過允許值，而對電網(wǎng)電壓波動的及時抗擾作用只是次要因素。為此，電流環(huán)應(yīng)以跟隨性能為主，即應(yīng)選用典型型系統(tǒng)。圖9的表明，電流環(huán)的控制對象是雙慣性型的，要校正成典型型系統(tǒng)，顯然應(yīng)采用PI型的電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)可以寫成：式中 電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； 電流調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。為了讓調(diào)節(jié)器零點與控制對象的大時間常數(shù)極點對消，選擇則電流環(huán)的動態(tài)結(jié)

14、構(gòu)框圖便成圖10所示的典型形式，其中：圖10校正成典型型系統(tǒng)的電流環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖3.2.3電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計算1.確定時間常數(shù)1）整流裝置滯后時間常數(shù)。通過表1可得出，三相橋式電路的平均失控時間。2）電流濾波時間常數(shù)。根據(jù)初始條件有Toi=0.002 s。3）電流環(huán)小時間常數(shù)之和。按小時間常數(shù)近似處理，取0.0037。表1各種整流電路的失控時間（）整流電路形式最大失控時間平均失控時間單相半波單相橋式（全波）三相半波三相橋式、六相半波20106.673.331053.331.672.選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計要求，并保證穩(wěn)態(tài)電壓無差，按典型型系統(tǒng)設(shè)計電流調(diào)節(jié)器。電流環(huán)控制對象是雙慣性型的，因此可

15、用PI型電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)：檢查對電源電壓的抗擾性能：42=7.14，參照表2的典型型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能，各項指標(biāo)都是可以接受的。表2典型型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系3.計算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)電流調(diào)節(jié)器超前時間常數(shù)：0.002s。電流開環(huán)增益：要求時，按表3，取，因此KI=0.5/Ti=135.13s于是，ACR的比例系數(shù)為：Ki=KIiR/Ks=0.0018表3典型型系統(tǒng)跟隨性能指標(biāo)和頻域指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系參數(shù)關(guān)系0.250.390.500.691.0阻尼比1.00.80.7070.60.5超調(diào)量0%1.5%4.3%9.5%16.3%上升時間6.64.73.32.4峰值時間8.36.24.

16、73.6相角穩(wěn)定裕度76.3°69.9°65.5°59.2°51.8°截止頻率0.2430.3670.4550.5690.7864.校驗近似條件電流環(huán)截止頻率：晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件 滿足近似條件。忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件滿足近似條件。電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件滿足近似條件。5.計算調(diào)節(jié)器電阻和電容由圖11，按所用的運算放大器R0=40K，各電阻和電容值為：Ri=KiR0=0.0018*40=0.072k,取0.07 k.Ci=i/Ri=0.24F，取0.24FCoi=4Toi/Ro=0.25F,取0.25F按照上述參

17、數(shù)，電流環(huán)可以達到的動態(tài)跟隨性能指標(biāo)i=1.2<5,滿足設(shè)計要求。3.2.4電流調(diào)節(jié)器的實現(xiàn)含給定濾波和反饋濾波的模擬式PI型電流調(diào)節(jié)器原理圖如圖11所示。圖中為電流給的電壓，為電流負反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出就是電力電子變換器的控制電壓。根據(jù)運算放大器的電路原理，可以導(dǎo)出： 圖11含給定濾波與反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器3.3轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計3.3.1電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數(shù)電流環(huán)經(jīng)簡化后可視作轉(zhuǎn)速環(huán)的一個環(huán)節(jié)，由圖10可知，電流環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為忽略高次項，可降階近似為近似條件式中 轉(zhuǎn)速開環(huán)頻率特性的截止頻率。接入轉(zhuǎn)速環(huán)內(nèi)，電流環(huán)等效環(huán)節(jié)的輸入量應(yīng)為，因此電流環(huán)在轉(zhuǎn)速環(huán)中應(yīng)等效成這樣，原來

18、是雙慣性環(huán)節(jié)的電流環(huán)控制對象，經(jīng)閉環(huán)控制后，可以近似的等效成只有較小時間常數(shù)的一階慣性環(huán)節(jié)。3.3.2轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)選擇用電流環(huán)的等效代替圖6中的電流環(huán)后，整個轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖如圖12所示。圖12用等效環(huán)節(jié)代替電流環(huán)后轉(zhuǎn)速環(huán)的代替結(jié)構(gòu)框圖把轉(zhuǎn)速給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)移到環(huán)內(nèi)，同時將給定信號改為，再把時間常數(shù)為和的兩個小慣性環(huán)節(jié)合并起來，近似成一個時間常數(shù)為的慣性環(huán)節(jié)，其中則轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)框圖可簡化成如圖13所示。圖13等效成單位負反饋系統(tǒng)和小慣性近似處理的轉(zhuǎn)速環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，在負載擾動作用點前面必須有一個積分環(huán)節(jié)，它應(yīng)該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR中?，F(xiàn)在擾動作用點后面已經(jīng)

19、有了一個積分環(huán)節(jié)，因此轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)共有兩個積分環(huán)節(jié)，所以應(yīng)該設(shè)計成典型型系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)同時也能滿足動態(tài)抗擾性能好的要求。在理論計算中，線性系統(tǒng)的階躍超調(diào)量較大，但在實際系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的飽和非線性性質(zhì)會使超調(diào)量大大降低。故而，ASR也采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為式中 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。這樣，調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為令轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益為則不考慮負載擾動時，校正后調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖如圖14所示。上述結(jié)果所服從的近似條件歸納為：圖14校正后成典型型系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖3.3.3轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)計算1.確定時間常數(shù)含給定濾波和反饋濾波的模擬式PI型調(diào)節(jié)

20、器原理圖如圖6所示。圖中U*n為電流給定電壓，-n為電流負反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出就是電力電子變換器的控制電壓Ui*。= Unm/nmax=0.196(1)電流環(huán)等效時間常數(shù)1/KI.由上面的計算，已取KITi=0.5，則 1/KI=2Ti=0.0018s(2)轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)Ton.已知，Ton=0.01s(3)轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)Tn. Tn=1/KI+Ton=0.0118s2.選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)按照設(shè)計要求，選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為3.計算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)按照跟隨和抗擾性能的原則，取h=5,則ASR的超前時間常數(shù)為：n=h*Tn=0.059s轉(zhuǎn)速開環(huán)增益：KN=(h+1)/2h2 Tn=19

21、.35s-2于是，ASR的比例系數(shù)為Kn=(h+1)CeTm/2hRTn=6334.檢驗近似條件 轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為1） 電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件為 ，滿足簡化條件。2） 轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件為 ，滿足近似條件。5.計算調(diào)節(jié)器電阻和電容根據(jù)圖15，取R0=40k,則Rn=KnRo=774 k,取770 k。Ce=n/Rn=0.04F,取0.04F；Con=4Ton/Ro=1.4F,取1.4F。根據(jù)表4，Cmax/Cb=81.2,此時，n=3.45%<10%,能滿足設(shè)計要求。表4典型型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)34567891052.6%43.6%37.6%33.2%29.8%27.2%

22、25.0%23.3%2.402.652.853.03.13.23.33.3512.1511.659.5510.4511.3012.2513.2514.20322111113.3.4轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的實現(xiàn)含給定濾波和反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖15所示，圖中為轉(zhuǎn)速給定電壓，為轉(zhuǎn)速負反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出是電流調(diào)節(jié)器的給定電壓。與電流調(diào)節(jié)器相似，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)與電阻、電容值的關(guān)系為圖15含給定濾波與反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器四、系統(tǒng)起動過程分析直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)突加給定電壓時由靜止?fàn)顟B(tài)起動時，轉(zhuǎn)速和電流的動態(tài)過程圖如圖16所示。由于在起動過程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR經(jīng)歷了不飽和、飽和、退飽和三種情況，

23、整個動態(tài)過程就分成了圖中標(biāo)明的、三個階段。圖16直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動過程的轉(zhuǎn)速和電流波形第階段（）是電流上升階段。突加給定電壓后，經(jīng)過兩個調(diào)節(jié)器的跟隨作用，、都跟著上升，但是在沒有達到負載電流以前，電動機還不能轉(zhuǎn)動。當(dāng)后，電動機開始起動。由于機電慣性的作用，轉(zhuǎn)速不會很快增長，因而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差電壓的數(shù)值仍較大，其輸出電壓保持限幅值，強迫電樞電流迅速上升。直到，電流調(diào)節(jié)器很快就壓制了的增長，標(biāo)志著這一階段的結(jié)束。在這一階段中，ASR很快進入并保持飽和狀態(tài)，而ACR一般不飽和。第階段（）是恒流升速階段。在這個階段中，ASR始終是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)，系統(tǒng)成為恒值電流給的下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保