運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)(3)

1、第三講第三講1.4 反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析和設(shè)計(jì)的穩(wěn)態(tài)分析和設(shè)計(jì)本節(jié)提要本節(jié)提要v轉(zhuǎn)速控制的要求和調(diào)速指標(biāo)轉(zhuǎn)速控制的要求和調(diào)速指標(biāo)v開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)及其存在的問題開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)及其存在的問題v閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成及其靜特性閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成及其靜特性v開環(huán)系統(tǒng)特性和閉環(huán)系統(tǒng)特性的關(guān)系開環(huán)系統(tǒng)特性和閉環(huán)系統(tǒng)特性的關(guān)系v反饋控制規(guī)律反饋控制規(guī)律v限流保護(hù)限流保護(hù)電流截止負(fù)反饋電流截止負(fù)反饋 任何一臺需要控制轉(zhuǎn)速的設(shè)備，其生任何一臺需要控制轉(zhuǎn)速的設(shè)備，其生產(chǎn)工藝對調(diào)速性能都有一定的要求。產(chǎn)工藝對調(diào)速性能都有一定的要求。 歸納起來，對于調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制歸納起來，對于調(diào)速系

2、統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制要求有以下三個(gè)方面：要求有以下三個(gè)方面：（1）調(diào)速）調(diào)速在一定的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速范在一定的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，分擋地（有級）或圍內(nèi)，分擋地（有級）或 平滑地（無級）調(diào)平滑地（無級）調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；節(jié)轉(zhuǎn)速；（2）穩(wěn)速）穩(wěn)速以一定的精度在所需轉(zhuǎn)速上穩(wěn)定以一定的精度在所需轉(zhuǎn)速上穩(wěn)定運(yùn)行，在各種干擾下不允許有過大的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，運(yùn)行，在各種干擾下不允許有過大的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量；以確保產(chǎn)品質(zhì)量；（3）加、減速）加、減速頻繁起、制動(dòng)的設(shè)備要求加、頻繁起、制動(dòng)的設(shè)備要求加、減速盡量快，以提高生產(chǎn)率；不宜經(jīng)受劇烈速減速盡量快，以提高生產(chǎn)率；不宜經(jīng)受劇烈速度變化的機(jī)械則要求起，制動(dòng)盡量平穩(wěn)。度

3、變化的機(jī)械則要求起，制動(dòng)盡量平穩(wěn)。v調(diào)速范圍：調(diào)速范圍： 生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)提供的最高轉(zhuǎn)速和最生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)提供的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比叫做調(diào)速范圍，用字母低轉(zhuǎn)速之比叫做調(diào)速范圍，用字母 D 表示，即表示，即（1-31）minmaxnnD 其中其中nmin 和和nmax 一般都指電機(jī)額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)一般都指電機(jī)額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速，對于少數(shù)負(fù)載很輕的機(jī)械，例如精密磨床，速，對于少數(shù)負(fù)載很輕的機(jī)械，例如精密磨床，也可用實(shí)際負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速。也可用實(shí)際負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速。 v靜差率：當(dāng)系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，負(fù)載由理想靜差率：當(dāng)系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，負(fù)載由理想空載增加到額定值時(shí)所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落空載增加到額定

4、值時(shí)所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落 nN ，與理，與理想空載轉(zhuǎn)速想空載轉(zhuǎn)速 n0 之比，稱作靜差率之比，稱作靜差率 s ，即，即0Nnns或用百分?jǐn)?shù)表示或用百分?jǐn)?shù)表示 %1000Nnns（1-32） （1-33） 式中式中 nN = n0 - nN 0TeNTen0an0bab nNa nNb nO圖圖1-23 不同轉(zhuǎn)速下的靜差率不同轉(zhuǎn)速下的靜差率 然而靜差率和然而靜差率和機(jī)械特性硬度又是機(jī)械特性硬度又是有區(qū)別的。一般調(diào)有區(qū)別的。一般調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)在不同壓調(diào)速系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速下的機(jī)械特性轉(zhuǎn)速下的機(jī)械特性是互相平行的是互相平行的 。對。對于同樣硬度的特性，于同樣硬度的特性，理想空載轉(zhuǎn)速越低理想空載轉(zhuǎn)速越低時(shí)，靜差

5、率越大，時(shí)，靜差率越大，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定度轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定度也就越差。也就越差。例如：在例如：在1000r/min時(shí)降落時(shí)降落10r/min，只占，只占1%；在；在100r/min時(shí)同樣降落時(shí)同樣降落10r/min，就占，就占10%； 如果在只有如果在只有10r/min時(shí)，再降落時(shí)，再降落10r/min，就占，就占100%，這時(shí)電動(dòng)機(jī)已經(jīng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速全部降落完了。這時(shí)電動(dòng)機(jī)已經(jīng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速全部降落完了。 因此，調(diào)速范圍和靜差率這兩項(xiàng)指標(biāo)并不是因此，調(diào)速范圍和靜差率這兩項(xiàng)指標(biāo)并不是彼此孤立的，必須同時(shí)提才有意義。調(diào)速系統(tǒng)的彼此孤立的，必須同時(shí)提才有意義。調(diào)速系統(tǒng)的靜差率指標(biāo)應(yīng)以最低速時(shí)所能達(dá)到的

6、數(shù)值為準(zhǔn)。靜差率指標(biāo)應(yīng)以最低速時(shí)所能達(dá)到的數(shù)值為準(zhǔn)。 設(shè)：電機(jī)額定轉(zhuǎn)速設(shè)：電機(jī)額定轉(zhuǎn)速nN為最高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速降落為為最高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速降落為 nN，則按照上面分析的結(jié)果，該系統(tǒng)的靜差率應(yīng)該是則按照上面分析的結(jié)果，該系統(tǒng)的靜差率應(yīng)該是最低速時(shí)的靜差率，即最低速時(shí)的靜差率，即NminNmin0Nnnnnns于是，最低轉(zhuǎn)速為于是，最低轉(zhuǎn)速為 snsnsnnNNNmin)1 (而調(diào)速范圍為而調(diào)速范圍為 minNminmaxnnnnD將上面的式代入將上面的式代入 nmin，得，得 )1 (NNsnsnD（1-34） 式（式（1-34）表示調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速）表示調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍、靜差率和額定速降之間所應(yīng)

7、滿足的范圍、靜差率和額定速降之間所應(yīng)滿足的關(guān)系。對于同一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)，關(guān)系。對于同一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)， nN 值一定，值一定，由式（由式（1-34）可見，如果對靜差率要求越）可見，如果對靜差率要求越嚴(yán)，即要求嚴(yán)，即要求 s 值越小時(shí)，系統(tǒng)能夠允許的值越小時(shí)，系統(tǒng)能夠允許的調(diào)速范圍也越小。調(diào)速范圍也越小。 一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍，是指在最一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍，是指在最低速時(shí)還能滿足所需靜差率的轉(zhuǎn)速可調(diào)范低速時(shí)還能滿足所需靜差率的轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍。圍。v例題例題1-1 某直流調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)某直流調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為，額定速降速為，額定速降 nN = 115r/min，當(dāng)要，當(dāng)要求靜差率求靜差率30

8、%時(shí)，允許多大的調(diào)速范圍？時(shí)，允許多大的調(diào)速范圍？如果要求靜差率如果要求靜差率20%，則調(diào)速范圍是多，則調(diào)速范圍是多少？如果希望調(diào)速范圍達(dá)到少？如果希望調(diào)速范圍達(dá)到10，所能滿，所能滿足的靜差率是多少？足的靜差率是多少？解解 要求要求30%時(shí)，調(diào)速范圍為時(shí)，調(diào)速范圍為 若要求若要求20%，則調(diào)速范圍只有，則調(diào)速范圍只有若調(diào)速范圍達(dá)到若調(diào)速范圍達(dá)到10，則靜差率只能是，則靜差率只能是3 . 5)3 . 01 (1153 . 01430)1 (NNsnsnD1 . 3)2 . 01 (1152 . 01430D%6 .44446. 011510143011510NNNnDnnDs 若可逆直流脈寬調(diào)

9、速系統(tǒng)是開環(huán)調(diào)速若可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)是開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)節(jié)控制電壓就可以改變電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，調(diào)節(jié)控制電壓就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。如果負(fù)載的生產(chǎn)工藝對運(yùn)行時(shí)的靜轉(zhuǎn)速。如果負(fù)載的生產(chǎn)工藝對運(yùn)行時(shí)的靜差率要求不高，這樣的開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)都能差率要求不高，這樣的開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)都能實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的無級調(diào)速，可以找到一實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的無級調(diào)速，可以找到一些用途。些用途。 但是，許多需要調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械常常但是，許多需要調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械常常對靜差率有一定的要求。在這些情況下，對靜差率有一定的要求。在這些情況下，開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)往往不能滿足要求開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)往往不能滿足要求。 v例題例題1-2 某龍門刨床工作臺拖動(dòng)采用直流某龍

10、門刨床工作臺拖動(dòng)采用直流電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下：電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下：60kW、220V、305A、1000r/min，采用，采用V-M系統(tǒng)，主電路系統(tǒng)，主電路總電阻，電動(dòng)機(jī)電動(dòng)勢系數(shù)。如果要求調(diào)總電阻，電動(dòng)機(jī)電動(dòng)勢系數(shù)。如果要求調(diào)速范圍速范圍 D = 20，靜差率，靜差率5%，采用開環(huán)調(diào)速，采用開環(huán)調(diào)速能否滿足？若要滿足這個(gè)要求，系統(tǒng)的額能否滿足？若要滿足這個(gè)要求，系統(tǒng)的額定速降最多能有多少？定速降最多能有多少？解解 當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，V-MV-M系統(tǒng)的額定速降為系統(tǒng)的額定速降為開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性連續(xù)段在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的靜差率為開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性連續(xù)段在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的靜差率為 這已大大超過

11、了這已大大超過了5%5%的要求，更不必談?wù){(diào)到最的要求，更不必談?wù){(diào)到最低速了。低速了。min/275min/2 . 018. 0305edNNrrCRIn%6 .21216. 02751000275NNNNnnns 如果要求如果要求D = 20，s 5%，則由式（，則由式（1-29）可知）可知 由上例可以看出，開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的額定速降是由上例可以看出，開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的額定速降是275 r/min，而生產(chǎn)工藝的要求卻只有，而生產(chǎn)工藝的要求卻只有2.63r/min，相差幾乎百，相差幾乎百倍！倍！ 由此可見，開環(huán)調(diào)速已不能滿足要求，需采用反饋控制由此可見，開環(huán)調(diào)速已不能滿足要求，需采用反饋控制的閉環(huán)調(diào)速系

12、統(tǒng)來解決這個(gè)問題。的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)來解決這個(gè)問題。min/63. 2min/)05. 01 (2005. 01000)1 (NNrrsDsnn 根據(jù)自動(dòng)控制原理，反饋控制的閉環(huán)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)，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。正偏差的作用。 調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降落正是由負(fù)載引起調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降落正是由負(fù)載引起的轉(zhuǎn)速偏差，顯然，引入轉(zhuǎn)速閉環(huán)將使調(diào)的轉(zhuǎn)速偏差，顯然，引入轉(zhuǎn)速閉環(huán)將使調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)該能夠大大減少轉(zhuǎn)速降落。速系統(tǒng)應(yīng)該能夠大大減少轉(zhuǎn)速降落。 n 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組

13、成圖圖1-24 采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)+-AGTMTG+-+-+-UtgUdIdn+-+UnUn U*nUcUPE+-MTGIdUnUdUcUnntgn 調(diào)節(jié)原理調(diào)節(jié)原理 在反饋控制的閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，在反饋控制的閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，與電動(dòng)機(jī)同軸安裝一臺測速發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)同軸安裝一臺測速發(fā)電機(jī) TG ，從而引出與被調(diào)量轉(zhuǎn)速成正比的負(fù)反饋電從而引出與被調(diào)量轉(zhuǎn)速成正比的負(fù)反饋電壓壓Un ，與給定電壓，與給定電壓 U* *n 相比較后，得到轉(zhuǎn)相比較后，得到轉(zhuǎn)速偏差電壓速偏差電壓 Un ，經(jīng)過放大器，經(jīng)過放大器 A，產(chǎn)生電，產(chǎn)生電力電子變換器力電子變換器UPE的控制

14、電壓的控制電壓Uc ，用以控，用以控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n。n UPE的組成的組成 圖中，圖中，UPE是由電力電子器件組成的是由電力電子器件組成的變換器，其輸入接三組（或單相）交流電變換器，其輸入接三組（或單相）交流電源，輸出為可控的直流電壓，控制電壓為源，輸出為可控的直流電壓，控制電壓為Uc 。UcUd0uACDCUd0Ucn UPE的組成（續(xù)）的組成（續(xù)） 目前，目前，組成組成UPE的電力電子器件有的電力電子器件有如下幾種選擇方案：如下幾種選擇方案：v對于中、小容量系統(tǒng)，多采用由對于中、小容量系統(tǒng)，多采用由IGBT或或P-MOSFET組成的組成的PWM變換器；變換器；v對于較大容量的

15、系統(tǒng)，可采用其他電力對于較大容量的系統(tǒng)，可采用其他電力電子開關(guān)器件，如電子開關(guān)器件，如GTO、IGCT等；等；v對于特大容量的系統(tǒng)，則常用晶閘管觸對于特大容量的系統(tǒng)，則常用晶閘管觸發(fā)與整流裝置。發(fā)與整流裝置。n 穩(wěn)態(tài)分析條件穩(wěn)態(tài)分析條件 下面分析閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性，下面分析閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性，以確定它如何能夠減少轉(zhuǎn)速降落。為了突以確定它如何能夠減少轉(zhuǎn)速降落。為了突出主要矛盾，先作如下的假定：出主要矛盾，先作如下的假定：（1）忽略各種非線性因素，假定系統(tǒng)中各）忽略各種非線性因素，假定系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的輸入輸出關(guān)系都是線性的，或者只環(huán)節(jié)的輸入輸出關(guān)系都是線性的，或者只取其線性工作段；取其線性工

16、作段；（2）忽略控制電源和電位器的內(nèi)阻。）忽略控制電源和電位器的內(nèi)阻。轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的穩(wěn)態(tài)關(guān)系如下轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的穩(wěn)態(tài)關(guān)系如下： 電壓比較環(huán)節(jié)電壓比較環(huán)節(jié) n*nnUUU放大器放大器 npcUKU電力電子變換器電力電子變換器 cs0dUKU調(diào)速系統(tǒng)開環(huán)機(jī)械特性調(diào)速系統(tǒng)開環(huán)機(jī)械特性 ed0dCRIUn測速反饋環(huán)節(jié)測速反饋環(huán)節(jié) nUnn 穩(wěn)態(tài)關(guān)系穩(wěn)態(tài)關(guān)系n 穩(wěn)態(tài)關(guān)系（續(xù)）穩(wěn)態(tài)關(guān)系（續(xù)）以上各關(guān)系式中以上各關(guān)系式中 放大器的電壓放大系數(shù)；放大器的電壓放大系數(shù)； 電力電子變換器的電壓放大系數(shù)；電力電子變換器的電壓放大系數(shù)； 轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)，（轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)，（Vmin/r）

17、；）； UPE的理想空載輸出電壓；的理想空載輸出電壓； 電樞回路總電阻電樞回路總電阻。KpKsRUd0 從上述五個(gè)關(guān)系式中消去中間變量，從上述五個(gè)關(guān)系式中消去中間變量，整理后，即得轉(zhuǎn)速負(fù)反饋閉環(huán)直流調(diào)速系整理后，即得轉(zhuǎn)速負(fù)反饋閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性方程式統(tǒng)的靜特性方程式（1-35） )1 ()1 ()/1 (ede*nspesped*nspKCRIKCUKKCKKCRIUKKn n 靜特性方程靜特性方程n 靜特性方程（續(xù)靜特性方程（續(xù)） 式中式中 閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)K為為 它相當(dāng)于在測速反饋電位器輸出端把反饋回它相當(dāng)于在測速反饋電位器輸出端把反饋回路斷開后，從放大器

18、輸入起直到測速反饋輸出為路斷開后，從放大器輸入起直到測速反饋輸出為止總的電壓放大系數(shù)，是各環(huán)節(jié)單獨(dú)的放大系數(shù)止總的電壓放大系數(shù)，是各環(huán)節(jié)單獨(dú)的放大系數(shù)的乘積。的乘積。 電動(dòng)機(jī)環(huán)節(jié)放大系數(shù)為電動(dòng)機(jī)環(huán)節(jié)放大系數(shù)為espCKKKnEC e 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性表示閉環(huán)系統(tǒng)電閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性表示閉環(huán)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)載電流（或轉(zhuǎn)矩）間的穩(wěn)態(tài)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)載電流（或轉(zhuǎn)矩）間的穩(wěn)態(tài)關(guān)系，它在形式上與開環(huán)機(jī)械特性相似，關(guān)系，它在形式上與開環(huán)機(jī)械特性相似，但本質(zhì)上卻有很大不同，故定名為但本質(zhì)上卻有很大不同，故定名為“靜特靜特性性”，以示區(qū)別。，以示區(qū)別。KpKs 1/CeU*nUcUnEnUd0Un+- I

19、dR-UnKsn 閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖圖圖1-25 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)速負(fù)反饋閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 圖中各方塊內(nèi)的符號代表該環(huán)節(jié)的放圖中各方塊內(nèi)的符號代表該環(huán)節(jié)的放大系數(shù)。運(yùn)用結(jié)構(gòu)圖運(yùn)算法同樣可以推出大系數(shù)。運(yùn)用結(jié)構(gòu)圖運(yùn)算法同樣可以推出式（式（1-35）所表示的靜特性方程式，方法）所表示的靜特性方程式，方法如下：將給定量和擾動(dòng)量看成兩個(gè)獨(dú)立的如下：將給定量和擾動(dòng)量看成兩個(gè)獨(dú)立的輸入量，先按它們分別作用下的系統(tǒng)求出輸入量，先按它們分別作用下的系統(tǒng)求出各自的輸出與輸入關(guān)系式各自的輸出與輸入關(guān)系式b）只考慮給定作用時(shí)的閉環(huán)系統(tǒng)）只考慮給定作用時(shí)的閉環(huán)

20、系統(tǒng)c）只考慮擾動(dòng)作用時(shí)的閉環(huán)系統(tǒng)）只考慮擾動(dòng)作用時(shí)的閉環(huán)系統(tǒng))1(e*nspKCUKKn)1(edKCRInU*nKpKs 1/CeUcUn n Ud0Un+-+KpKs 1/Ce-IdR nUd0+-E 由于已認(rèn)為系統(tǒng)是線性的，可以把二者由于已認(rèn)為系統(tǒng)是線性的，可以把二者疊加起來，即得系統(tǒng)的靜特性方程式疊加起來，即得系統(tǒng)的靜特性方程式（1-35）)1()1(ede*nspKCRIKCUKKn 比較一下開環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械特性和閉環(huán)系統(tǒng)的靜比較一下開環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械特性和閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性，就能清楚地看出反饋閉環(huán)控制的優(yōu)越性。特性，就能清楚地看出反饋閉環(huán)控制的優(yōu)越性。如果斷開反饋回路，則上述系統(tǒng)的開環(huán)機(jī)

21、械特性如果斷開反饋回路，則上述系統(tǒng)的開環(huán)機(jī)械特性為為 opop0ede*nsped0dnnCRICUKKCRIUn(1-36) 而閉環(huán)時(shí)的靜特性可寫成而閉環(huán)時(shí)的靜特性可寫成 llnnKCRIKCUKKncc0ede*nsp)1 ()1 (1-37) 比較式（比較式（1-36）和式（）和式（1-37）不難得出以下的論斷）不難得出以下的論斷：（1 1）閉環(huán)系統(tǒng)靜性可以比開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特）閉環(huán)系統(tǒng)靜性可以比開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性硬得多。性硬得多。 在同樣的負(fù)載擾動(dòng)下，兩者的轉(zhuǎn)速降落分別為在同樣的負(fù)載擾動(dòng)下，兩者的轉(zhuǎn)速降落分別為 和和它們的關(guān)系是它們的關(guān)系是 Knnl1opc(1-38) edopCRIn)1

22、 (edcKCRInln 系統(tǒng)特性比較系統(tǒng)特性比較n 系統(tǒng)特性比較（續(xù)）系統(tǒng)特性比較（續(xù)）（2 2）如果比較同一的開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)，則）如果比較同一的開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)，則閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率要小得多。閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率要小得多。 閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)的靜差率分別為閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)的靜差率分別為 和和 當(dāng)當(dāng) n0op =n0cl 時(shí)，時(shí)，（1-39）lllnnsc0ccop0opopnnsKssl1opc（3 3）當(dāng)要求的靜差率一定時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)可以）當(dāng)要求的靜差率一定時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)可以大大提高調(diào)速范圍。大大提高調(diào)速范圍。 如果電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速都是如果電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速都是nmax；而對最低速；而對最低速靜差率的要求相同，那么：靜差率的要求相同，那么： 開環(huán)時(shí)，開環(huán)時(shí)， 閉環(huán)時(shí)，閉環(huán)時(shí)， 再考慮式（再考慮式（1-38），得），得 opc)1 (DKDl(1-40) )1 (opNopsnsnD)1 (cNcsnsnDlln 系統(tǒng)特性比較（續(xù)）系統(tǒng)特性比較（續(xù)）