重慶大學運動控制系統(tǒng)課程設計報告

1、. .13/22. .大學本科學生課程設計（論文）運動控制系統(tǒng)課程設計報告直流可逆調速系統(tǒng)設計指導教師： XXX學 生： XXX學 號： XXX專 業(yè)： 自動化班 級： 02班 設計日期： 2014.9.222014.9.29大學自動化學院2014年9月課程設計指導教師評定成績表項目分值優(yōu)秀(100 x90)良好(90 x80)中等(80 x70)與格(70 x60)不與格(x60)評分參考標準參考標準參考標準參考標準參考標準學習態(tài)度15學習態(tài)度認真，科學作風嚴謹，嚴格保證設計時間并按任務書中規(guī)定的進度開展各項工作學習態(tài)度比較認真，科學作風良好，能按期圓滿完成任務書規(guī)定的任務學習態(tài)度尚好，遵守

2、組織紀律，基本保證設計時間，按期完成各項工作學習態(tài)度尚可，能遵守組織紀律，能按期完成任務學習馬虎，紀律渙散，工作作風不嚴謹,不能保證設計時間和進度技術水平與實際能力25設計合理、理論分析與計算正確，實驗數據準確，有很強的實際動手能力、經濟分析能力和計算機應用能力，文獻查閱能力強、引用合理、調查調研非常合理、可信設計合理、理論分析與計算正確，實驗數據比較準確，有較強的實際動手能力、經濟分析能力和計算機應用能力，文獻引用、調查調研比較合理、可信設計合理，理論分析與計算基本正確，實驗數據比較準確，有一定的實際動手能力，主要文獻引用、調查調研比較可信設計基本合理，理論分析與計算無大錯，實驗數據無大錯設

3、計不合理，理論分析與計算有原則錯誤，實驗數據不可靠，實際動手能力差，文獻引用、調查調研有較大的問題創(chuàng)新10有重大改進或獨特見解，有一定實用價值有較大改進或新穎的見解，實用性尚可有一定改進或新的見解有一定見解觀念舊論文(計算書、圖紙)撰寫質量50結構嚴謹，邏輯性強，層次清晰，語言準確，文字流暢，完全符合規(guī)化要求，書寫工整或用計算機打印成文；圖紙非常工整、清晰結構合理，符合邏輯，文章層次分明，語言準確，文字流暢，符合規(guī)化要求，書寫工整或用計算機打印成文；圖紙工整、清晰結構合理，層次較為分明，文理通順，基本達到規(guī)化要求，書寫比較工整；圖紙比較工整、清晰結構基本合理，邏輯基本清楚，文字尚通順，勉強達到

4、規(guī)化要求；圖紙比較工整容空泛，結構混亂，文字表達不清，錯別字較多，達不到規(guī)化要求；圖紙不工整或不清晰指導教師評定成績：指導教師簽名： 年 月 日自動化學院2011級自動化專業(yè)運動控制系統(tǒng)課程設計任務書一、課程設計的教學目的和任務運動控制系統(tǒng)是通過控制電動機電壓、電流、頻率等輸入量，來改變工作機械的轉矩、速度、位移等機械量，使各種工作機械按人們期望的要求運行，以滿足生產工藝與其他應用的需要。在電力、工業(yè)、交通、航空航天等很多領域具有廣泛的應用。運動控制技術不但本身是一項高新技術，而且還是其它多項高新技術發(fā)展的基礎。因此，提高學生的運動控制系統(tǒng)綜合設計和應用能力是教學計劃中必不可少的重要一環(huán)。通過

5、運動控制系統(tǒng)的課程設計達到以下幾個目的：1、培養(yǎng)學生文獻檢索的能力，特別是利用互聯(lián)網檢索文獻資料的能力。2、培養(yǎng)學生綜合分析問題、發(fā)現問題和解決問題的能力。3、培養(yǎng)學生運用知識的能力和工程設計的能力。4、提高學生的運動控制系統(tǒng)分析和設計能力。5、提高學生課程設計報告撰寫水平。二、課程設計的基本要求1、在整個設計中要注意培養(yǎng)靈活運用所學的運動控制系統(tǒng)相關知識和創(chuàng)造性的思維方式以與創(chuàng)造能力。課程設計從確定方案到系統(tǒng)設計要求有理有據，仿真過程要求圖文并茂，論證充分。2、在整個設計中要注意培養(yǎng)獨立分析和獨立解決問題的能力。要求學生在教師的指導下，獨力完成課程設計的所有容，嚴禁抄襲。3、課題設計報告要求

6、嚴格按照課程設計排版要求規(guī)格式，且文字通順，邏輯性強。4、課題設計報告容部分字數要求為6000字左右。（A4紙打印8頁左右）三、參考資料 1、阮毅, 伯時.電力拖動自動控制系統(tǒng)運動控制系統(tǒng)（第4版）. : 機械工業(yè), 20092、洪乃剛. 電力電子、電機控制系統(tǒng)的建模和仿真. : 機械工業(yè), 20103、林飛, 杜欣. 電力電子應用技術的MATLAB仿真. : 中國電力, 20084、顧春雷等，電力拖動自動控制系統(tǒng)與MATLAB仿真，清華大學，2011四、課程設計的工作計劃課程設計時間總共5天。1、參考相關資料，消化設計容（1天）；2、按要求完成設計任務（2.5天）；3、按課程設計的規(guī)要求撰寫

7、設計報告（1.5天）。五、備選題目1. 帶電流截止負反饋環(huán)節(jié)的直流調速系統(tǒng)設計為了解決轉速反饋閉環(huán)調速系統(tǒng)起動和堵轉時電流過大的問題，可以通過引入電流截止負反饋使得系統(tǒng)在電流大到保護閾值時自動限制電樞電流，而在正常的穩(wěn)速運行時，電流自動隨著負載的增減而變化。本課程設計容要求學生設計一個帶電流截止負反饋環(huán)節(jié)的直流調速系統(tǒng)，并基于Matlab/Simulink建立其仿真模型，分析電流截止負反饋功能對系統(tǒng)動、靜態(tài)特性的影響。主要設計容：查詢文獻資料或者結合某具體應用背景，自選直流電動機與電樞電路的參數，并設定系統(tǒng)預期性能指標（如調速圍與靜差率等）與電流截止保護閾值；確定直流電源方案與電流負反饋方案，

8、繪制系統(tǒng)結構框圖，并進行相關參數計算；控制器選型與控制參數設計；建立系統(tǒng)仿真模型，驗證設計結果并進行仿真分析。主要分析容：采用比例控制器，分析額定負載下的系統(tǒng)在階躍給定下的控制器輸出電壓、電樞電流以與輸出轉速的響應特性，分析穩(wěn)態(tài)誤差并與理論計算結果相比較，分析比例控制系數Kp對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響并驗證理論臨界放大系數；分析系統(tǒng)起動過程與過載情況下，電流截止負反饋功能對電樞電流的抑制效果。采用比例積分控制器，分析額定負載下的系統(tǒng)在階躍給定下的控制器輸出電壓、電樞電流以與輸出轉速的響應特性；分析系統(tǒng)起動過程與過載情況下，電流截止負反饋功能對電樞電流的抑制效果，并與比例控制器下的結果進行對比。2. 轉

9、速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)設計在許多生成過程中，由于加工和運行的需要，電機經常處于起動、制動、反轉的過渡過程，而過渡過程的時間長短在很大程度上決定了生產機械的生產效率。為了縮短時間，可以采用轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)來獲得良好的靜、動態(tài)性能。本課程設計容要求學生設計一個轉速、電流雙閉環(huán)的直流調速系統(tǒng)，并基于Matlab/Simulink建立其仿真模型，以此研究不同控制器參數下電機的起動、制動過程。主要設計容：查詢文獻資料或者結合某具體應用背景，自選直流電動機與電樞電路的參數，并設定系統(tǒng)預期性能指標（如上升時間、超調量、峰值時間和調節(jié)時間等）；確定直流電源方案與閉環(huán)反饋方案，繪制系統(tǒng)結構框圖，

10、并進行相關參數計算；控制器選型與控制參數設計；建立系統(tǒng)仿真模型，驗證設計結果并進行仿真分析。主要分析容：額定負載下，分析電機從靜止到額定轉速的起動過程，包括兩個控制器輸出電壓、電樞電流以與輸出轉速的響應特性，列寫出上升時間、超調量、峰值時間和調節(jié)時間等指標參數，并與預期值進行對比；分析電機制動過程中兩個控制器輸出電壓、電樞電流以與輸出轉速的響應特性。分析兩個控制器的比例、積分參數對輸出轉速的影響，并選擇一組合適參數用于分析電網電壓、負載電流對電樞電流、輸出轉速的影響。3. 直流可逆調速系統(tǒng)設計實現直流電機的正向與反向旋轉，是大多數直流調速系統(tǒng)的基本要求。對于動態(tài)性能要求較高的調速系統(tǒng)（例如目標

11、追蹤系統(tǒng)），還會要求系統(tǒng)有應用所需的轉速反向能力。本課程設計要求學生設計一個可以實現正反轉切換的調速系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠實現在電機額定負載下，對于拖動性負載，由正向額定轉速到反向額定轉速的快速變化。所需電動機請從Z4直流電機系列中選擇。調速系統(tǒng)的基本結構必須基于轉速-電流雙閉環(huán)結構。需對如下部分給出設計計算方案：控制系統(tǒng)結構控制器參數相應的驅動電源并基于Simulink建立直流可逆調速系統(tǒng)仿真模型，并著重對轉速反向動態(tài)過程進行分析。需要仿真分析說明系統(tǒng)在額定負載下，從正向額定轉速變化到方向額定轉速的過程中，以下相關量的動態(tài)變化情況：系統(tǒng)給定值的變化；電機轉速的變化電樞電流的變化電流環(huán)給定值的變化電

12、流控制器輸出值的變化以上變量均需以Simulink輸出動態(tài)曲線作為說明依據。并基于以上依據分析說明該過程中各個階段能量的傳輸方向；提高轉速反向動態(tài)性能的策略4. 轉速開環(huán)變壓變頻調速系統(tǒng)設計轉速開環(huán)恒壓頻比控制是交流電動機變頻調速最基本的控制方式，能滿足大多數場合交流電動機調速控制的要求，并且使用方便，是通用變頻器的基本模式。變壓變頻調速系統(tǒng)由升降速時間設定、U/f曲線、PWM調制和驅動、逆變器以與交流電動機等環(huán)節(jié)組成，本課程設計要求學生設計一個轉速開環(huán)的變壓變頻交流調速系統(tǒng)，并基于Matlab/Simulink建立系統(tǒng)仿真模型，分析系統(tǒng)特性。主要設計容：查詢文獻資料或者結合某具體應用背景，自

13、選交流異步電動機與電樞電路的參數，并設定系統(tǒng)預期性能指標；確定逆變器控制方案（如SPWM、SVPWM或CFPWM等），繪制系統(tǒng)結構框圖，并進行相關參數計算；根據升降速時間要求設計積分電流給定算法；根據負載需求設計低頻電壓補償算法，繪制U/f曲線；建立系統(tǒng)仿真模型，驗證設計結果并進行仿真分析。主要的分析容：（1）不帶低頻電壓補償的恒壓頻比控制方式下，分析系統(tǒng)在額定負載下起動過程的轉速、逆變器輸出電壓、電流與頻率響應特性，分析給定積分算法對起動電流的限制效果；（2）帶低頻電壓補償的恒壓頻比控制方式下，分析低頻電壓補償對系統(tǒng)機械特性的影響，計算補償前后的臨界轉矩并與仿真結果相比較。目 錄 TOC o

14、 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc399703191 1 引言 PAGEREF _Toc399703191 h 1 HYPERLINK l _Toc399703192 2 V-M可逆直流調速系統(tǒng)組成 PAGEREF _Toc399703192 h 2 HYPERLINK l _Toc399703193 2.1 主電路結構 PAGEREF _Toc399703193 h 2 HYPERLINK l _Toc399703194 2.2 =配合控制 PAGEREF _Toc399703194 h 2 HYPERLINK l _Toc399703195 2.3 系統(tǒng)原理框圖 PAG

15、EREF _Toc399703195 h 3 HYPERLINK l _Toc399703196 3 V-M可逆直流調速系統(tǒng)的設計 PAGEREF _Toc399703196 h 4 HYPERLINK l _Toc399703197 3.1 直流電動機的選擇 PAGEREF _Toc399703197 h 4 HYPERLINK l _Toc399703198 3.1.1電機參數 PAGEREF _Toc399703198 h 4 HYPERLINK l _Toc399703199 3.1.2設計參數指標 PAGEREF _Toc399703199 h 4 HYPERLINK l _Toc3

16、99703200 3.2 雙閉環(huán)系統(tǒng)的設計 PAGEREF _Toc399703200 h 4 HYPERLINK l _Toc399703201 3.3電流調節(jié)器ACR設計 PAGEREF _Toc399703201 h 5 HYPERLINK l _Toc399703202 3.3.1電流環(huán)結構圖的簡化 PAGEREF _Toc399703202 h 5 HYPERLINK l _Toc399703203 3.3.2電流調節(jié)器ACR的選擇 PAGEREF _Toc399703203 h 5 HYPERLINK l _Toc399703204 3.3.3電流調節(jié)器ACR的參數計算 PAGER

17、EF _Toc399703204 h 5 HYPERLINK l _Toc399703205 3.3.4電流調節(jié)器ACR的作用 PAGEREF _Toc399703205 h 6 HYPERLINK l _Toc399703206 3.4 轉速調節(jié)器ASR設計 PAGEREF _Toc399703206 h 7 HYPERLINK l _Toc399703207 3.4.1 轉速環(huán)結構圖的簡化 PAGEREF _Toc399703207 h 7 HYPERLINK l _Toc399703208 3.4.2 轉速調節(jié)器ASR的選擇 PAGEREF _Toc399703208 h 7 HYPER

18、LINK l _Toc399703209 3.4.3 轉速調節(jié)器ASR的參數計算 PAGEREF _Toc399703209 h 7 HYPERLINK l _Toc399703210 3.4.4 轉速調節(jié)器的作用 PAGEREF _Toc399703210 h 8 HYPERLINK l _Toc399703211 4 V-M可逆直流調速系統(tǒng)的仿真 PAGEREF _Toc399703211 h 8 HYPERLINK l _Toc399703212 4.1 V-M可逆直流調速系統(tǒng)的仿真框圖 PAGEREF _Toc399703212 h 8 HYPERLINK l _Toc39970321

19、3 4.2 V-M可逆直流調速系統(tǒng)仿真結果與分析 PAGEREF _Toc399703213 h 8 HYPERLINK l _Toc399703214 附錄 PAGEREF _Toc399703214 h 11 HYPERLINK l _Toc399703215 參考文獻 PAGEREF _Toc399703215 h 121 引言在生產機械尤其是機床加工的過程中，要求電機既能正轉，又能反轉，而且常常還需要快速的啟動和制動，這就需要電機拖動系統(tǒng)具有四象限運行的特性，也就是需要可逆的調速系統(tǒng)。對于直流調速系統(tǒng)可采用轉速、電流雙閉環(huán)控制的直流調速系統(tǒng)，采用電流負反饋能夠得到近似的恒流過程，并且要

20、做到在起動過程只有電流負反饋，在達到穩(wěn)態(tài)轉速時又只要轉速負反饋，不再讓電流負反饋發(fā)揮作用。由ASR和ACR分別引入轉速負反饋和電流負反饋，二者間實行串級連接，轉速調節(jié)器的輸出作為電流調節(jié)器的輸入，再用電流調節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE，最終實現對直流電機的調速控制。對于可逆系統(tǒng)的實現可采用改變電樞電壓的極性，或者改變勵磁磁通的方向，都能夠改變直流電動機的旋轉方向，這對于電動機而言是很簡單的事。然而當直流電動機采用電力電子裝置供電時，由于電力電子器件的單向導電性，問題變得復雜。根據之前所學知識，可以采用直流PWM可逆調速和V-M可逆直流調速，兩種可逆調速系統(tǒng)各具優(yōu)勢。本次課程設計以轉速、

21、電流雙閉環(huán)控制的直流調速系統(tǒng)的設計方法為基礎，根據所選用的電動機參數分別設計對應的電流環(huán)和轉速環(huán)；采用V-M可逆直流調速系統(tǒng)的控制方法，對電流調節(jié)器、轉速調節(jié)器進行設計，最后根據所得到的設計方案，用MATLAB軟件的Simulink模塊建立直流可逆調速系統(tǒng)仿真模型，根據仿真的結果對轉速反向動態(tài)過程進行分析。2 V-M可逆直流調速系統(tǒng)組成2.1 主電路結構由于晶閘管的單向導電性，對于需要電流反向的直流電動機可逆調速系統(tǒng)，必須使用兩組晶閘管整流裝置反并聯(lián)線路來實現可逆調速，如下圖所示。電動機正轉時，由正組晶閘管裝置VF供電；反轉時，由反組晶閘管裝置VR供電。兩組晶閘管分別由兩套觸發(fā)裝置控制，都能靈

22、活地控制電動機的起、制動和升、降速。圖2.1 兩組晶閘管可控整流裝置反并聯(lián)可逆線路2.2 =配合控制采用兩組晶閘管整流裝置反并聯(lián)的可逆V-M系統(tǒng)在兩組裝置同時工作時，會產生不流過負載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，稱作環(huán)流。正組VF和反組VR都處在整流狀態(tài)時，造成兩組的直流平均電壓正、負相連，會產生較大的直流平均環(huán)流。為了防止直流平均環(huán)流的產生，應在正組處于整流狀態(tài)時，強迫讓反組處于逆變狀態(tài)，并使兩組輸出電壓的平均值大小相等、符號相反。因此，當直流平均環(huán)流為零時，應有正組的觸發(fā)延遲角等于反組的逆變角即=配合控制。如果將兩組晶閘管裝置的觸發(fā)脈沖零位都定在90，增大控制電壓移相時，只要使兩組

23、觸發(fā)裝置的控制電壓大小相等、符號相反就可以了，對應觸發(fā)角、逆變角的變化如下圖所示。圖2.2 =配合控制特性2.3 系統(tǒng)原理框圖由圖2.3可知，該V-M可逆直流調速系統(tǒng)采用轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的結構，使系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制精度得到保證。主電路采用兩組三相橋式晶閘管裝置反并聯(lián)的可逆線路，對兩組晶閘管裝置的觸發(fā)角進行=配合控制實現無直流平均環(huán)流，在兩組晶閘管回路中加入四個環(huán)流電抗器來抑制瞬時脈動環(huán)流。正組晶閘管VF由GTF觸發(fā)，反組晶閘管VR由GTR觸發(fā)；根據可逆系統(tǒng)正反向運行的需要，給定電壓、轉速反饋電壓、電流反饋電壓都應該能夠反映正和負的極性。給定電壓，在電機正轉時，KF閉合，Un*=“

24、+”；反轉時，KR閉合，Un*=“-”。轉速反饋，在電機正轉時，Un=“-”；反轉時， Un=“+”電流反饋電壓，在電機正轉時，Ui =“+”；反轉時，Ui =“-”。圖2.3 =配合控制的有環(huán)流系統(tǒng)的原理框圖3 V-M可逆直流調速系統(tǒng)的設計3.1 直流電動機的選擇3.1.1電機參數型號：Z4-180-11；額定功率：13kW；額定轉速:540 r/min; 額定電壓：160V； 電樞電流：42.4A；電樞回路電阻：1.264；電樞回路電感：25mH; 慣量矩：1.52。3.1.2設計參數指標 = 1 * GB3 電流調節(jié)器,要求電流超調量5% = 2 * GB3 轉速調節(jié)器，要求轉速超調量1

25、0%3.2 雙閉環(huán)系統(tǒng)的設計雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的動態(tài)結構圖如下：圖3.1雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的動態(tài)結構圖調節(jié)器的工程設計方法：先從電流環(huán)開始，對其進行必要的變換和近似處理，然后根據電流環(huán)的控制要求確定把它校正成哪一類典型系統(tǒng)，再按照控制對象確定電流調節(jié)器的類型，最后按動態(tài)性能指標要求確定電流調節(jié)器的參數。電流環(huán)設計完成后，把電流環(huán)等效成轉速環(huán)中的一個環(huán)節(jié)，再用同樣的方法設計轉速環(huán)。3.3電流調節(jié)器ACR設計3.3.1電流環(huán)結構圖的簡化電流環(huán)結構圖最終簡化圖圖3.2電流調節(jié)器模塊3.3.2電流調節(jié)器ACR的選擇調節(jié)器設計基本思路: 將控制對象校正成為典型系統(tǒng)。系統(tǒng)設計的一般原則：“先環(huán)后外環(huán)”電流超調量5

26、% ，電流環(huán)按典型I型系統(tǒng)設計電流環(huán)的控制對象是雙慣性型的，要校正成典型 I 型系統(tǒng)，顯然應采用PI型的電流調節(jié)器。從穩(wěn)態(tài)要求上看，希望電流無靜差，以得到理想的堵轉特性，采用 I 型系統(tǒng)就夠了。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，以保證電流在動態(tài)過程中不超過允許值，而對電網電壓波動的與時抗擾作用只是次要的因素，電流環(huán)應以跟隨性能為主。3.3.3電流調節(jié)器ACR的參數計算(1)傳遞函數可以寫成：（3.1）(：電流調節(jié)器的比例系數；： 電流調節(jié)器的超前時間常數。)(2)電動機轉矩時間常數：=1.52*1.264/375*0.131*1.25=0.031s （3.2）

27、(3)電動機電磁時間常數：=0.03s(4)三相晶閘管整流電路平均失控時間：=0.0017s(5)電流環(huán)的小時間常數：=+=0.0017+0.002=0.0037s （3.3）為了讓調節(jié)器零點與控制對象的大時間常數極點對消，選擇= =0.076s。(6)電流環(huán)開環(huán)增益：=135.1（3.4）(7)晶閘管裝置放大系數：，電流反饋系數：=0.157(8)電流調節(jié)器的比例系數：=0.816 （3.5）(9)電流調節(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。本系統(tǒng)調節(jié)器限幅值=10V。3.3.4電流調節(jié)器ACR的作用當負載電流達到 后，轉速調節(jié)器飽和，電流調節(jié)器起主要調節(jié)作用，系統(tǒng)表現

28、為電流無靜差，得到過電流的自動保護。（1）作為環(huán)的調節(jié)器，在外環(huán)轉速的調節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定電壓（即外環(huán)調節(jié)器的輸出量）變化。（2）對電網電壓的波動起與時抗擾的作用。（3）在轉速動態(tài)過程中，保證獲得電機允許的最大電流，從而加快動態(tài)過程。（4）當電機過載甚至堵轉時，限制電樞電流的最大值，起快速的自動保護作用。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動恢復正常。這個作用對系統(tǒng)的可靠運行來說是十分重要的。3.4 轉速調節(jié)器ASR設計3.4.1 轉速環(huán)結構圖的簡化圖3.3 轉速環(huán)結構圖最終簡化圖圖3.4 轉速調節(jié)器模塊3.4.2 轉速調節(jié)器ASR的選擇轉速環(huán)按典型II型系統(tǒng)設計，并選中頻段寬度h=

29、5。為了實現轉速無靜差，在負載擾動作用點前面必須有一個積分環(huán)節(jié)，它應該包含在轉速調節(jié)器 ASR 中，現在在擾動作用點后面已經有了一個積分環(huán)節(jié)，因此轉速環(huán)開環(huán)傳遞函數應共有兩個積分環(huán)節(jié)，所以應該設計成典型 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。 3.4.3 轉速調節(jié)器ASR的參數計算(1)傳遞函數可以寫成：（3.6）= 2 * GB2電流環(huán)等效時間常數 ，=2 =0.0074s（3.7）= 3 * GB2轉速濾波時間常數= 4 * GB2轉速環(huán)小時間常數，=0.0174s （3.8）= 5 * GB2ASR的超前時間常數為:=0.087s （3.9）= 6 * GB2ASR的比例系

30、數為：=5.5 （3.10）(7)轉速調節(jié)器ASR的輸出限幅電壓決定了電流給定電壓的最大值；它是由負載電流 決定。=20A。則=-*=42.4-1.5*20=10V（3.11）3.4.4 轉速調節(jié)器的作用（1）轉速調節(jié)器是調速系統(tǒng)的主導調節(jié)器，它使轉速 n 很快地跟隨給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時可減小轉速誤差，如果采用PI調節(jié)器，則可實現無靜差。（2）對負載變化起抗擾作用。（3）其輸出限幅值決定電機允許的最大電流。（4）雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜特性在負載電流小于時表現為轉速無靜差，這時，轉速負反饋起主要調節(jié)作4 V-M可逆直流調速系統(tǒng)的仿真4.1 V-M可逆直流調速系統(tǒng)的仿真框圖V-M可逆直流調速系統(tǒng)主電路

31、采用的是兩組晶閘管裝置反并聯(lián)可逆電路。兩組晶閘管分別由兩套觸發(fā)裝置控制，不允許讓兩組晶閘管同時處于整流狀態(tài)，否則將造成電源短路。本系統(tǒng)采用的是三相橋式反并聯(lián)可逆線路，可使電動機在四個象限運轉。基于轉速、電流雙閉環(huán)控制的V-M可逆直流調速系統(tǒng)的MatlabSimulink仿真框圖請見附錄。4.2 V-M可逆直流調速系統(tǒng)仿真結果與分析圖4.2電動機電流變化圖4.1電動機轉速變化圖4.4 電流控制器輸出值圖4.3系統(tǒng)給定值圖4.5 電流環(huán)給定值正向額定：（1）第一階段：突加給定電壓后，經過兩個調節(jié)器的跟隨作用，、都上升，但是在沒有達到負載電流以前，電機不轉動。 當后，電動機開始起動，由于機電慣性的作用，轉速不會很快增長，因而轉速調節(jié)器ASR的輸入偏差電壓的數值較大，其輸出電壓保持限幅值，強迫電樞電流迅速上升，直到，電流調節(jié)器很快抑制了的