電力拖動自動控制第六章演示文稿

電力拖動自動控制第六章演示文稿當(dāng)前第1頁\共有135頁\編于星期六\8點內(nèi)容提要轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其靜特性轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計方法MATLAB仿真軟件對轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真當(dāng)前第2頁\共有135頁\編于星期六\8點3.1轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其靜特性對于經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)運行的調(diào)速系統(tǒng)，縮短起、制動過程的時間是提高生產(chǎn)率的重要因素。在起動（或制動）過渡過程中，希望始終保持電流（電磁轉(zhuǎn)矩）為允許的最大值，使調(diào)速系統(tǒng)以最大的加（減）速度運行。當(dāng)?shù)竭_穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速時，最好使電流立即降下來，使電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡，從而迅速轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運行。當(dāng)前第3頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-1時間最優(yōu)的理想過渡過程起動電流呈矩形波，轉(zhuǎn)速按線性增長。這是在最大電流（轉(zhuǎn)矩）受限制時調(diào)速系統(tǒng)所能獲得的最快的起動（制動）過程。當(dāng)前第4頁\共有135頁\編于星期六\8點3.1.1轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)

的組成在系統(tǒng)中設(shè)置兩個調(diào)節(jié)器，分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，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)在外邊，稱作外環(huán)。形成了轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)（簡稱雙閉環(huán)系統(tǒng)）。當(dāng)前第5頁\共有135頁\編于星期六\8點3.1.2穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖與參數(shù)計算圖3-2 轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖ASR——轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ACR——電流調(diào)節(jié)器

TG——測速發(fā)電機

當(dāng)前第6頁\共有135頁\編于星期六\8點在系統(tǒng)中設(shè)置兩個調(diào)節(jié)器，分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，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)在外邊，稱作外環(huán)。形成了轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)（簡稱雙閉環(huán)系統(tǒng)）。當(dāng)前第7頁\共有135頁\編于星期六\8點1.穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅電壓決定了電流給定的最大值，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，當(dāng)調(diào)節(jié)器飽和時，輸出達到限幅值，輸入量的變化不再影響輸出，除非有反向的輸入信號使調(diào)節(jié)器退出飽和；當(dāng)調(diào)節(jié)器不飽和時，PI調(diào)節(jié)器工作在線性調(diào)節(jié)狀態(tài)，其作用是使輸入偏差電壓在穩(wěn)態(tài)時為零。對于靜特性來說，只有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和與不飽和兩種情況，電流調(diào)節(jié)器不進入飽和狀態(tài)。當(dāng)前第8頁\共有135頁\編于星期六\8點轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅電壓決定了電流給定的最大值，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，當(dāng)調(diào)節(jié)器飽和時，輸出達到限幅值，輸入量的變化不再影響輸出，除非有反向的輸入信號使調(diào)節(jié)器退出飽和；當(dāng)調(diào)節(jié)器不飽和時，PI調(diào)節(jié)器工作在線性調(diào)節(jié)狀態(tài)，其作用是使輸入偏差電壓在穩(wěn)態(tài)時為零。對于靜特性來說，只有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和與不飽和兩種情況，電流調(diào)節(jié)器不進入飽和狀態(tài)。當(dāng)前第9頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-3 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖α——轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)β——電流反饋系數(shù)當(dāng)前第10頁\共有135頁\編于星期六\8點（1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和兩個調(diào)節(jié)器都不飽和，穩(wěn)態(tài)時，它們的輸入偏差電壓都是零。

(3-1)當(dāng)前第11頁\共有135頁\編于星期六\8點（2）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和ASR輸出達到限幅值時，轉(zhuǎn)速外環(huán)呈開環(huán)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速的變化對轉(zhuǎn)速環(huán)不再產(chǎn)生影響。雙閉環(huán)系統(tǒng)變成一個電流無靜差的單電流閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。穩(wěn)態(tài)時

(3-2)當(dāng)前第12頁\共有135頁\編于星期六\8點AB段是兩個調(diào)節(jié)器都不飽和時的靜特性，Id<Idm,n=n0。BC段是ASR調(diào)節(jié)器飽和時的靜特性，Id=Idm,n<n0。圖3-4雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性當(dāng)前第13頁\共有135頁\編于星期六\8點在負(fù)載電流小于Idm時表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無靜差，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主要調(diào)節(jié)作用。當(dāng)負(fù)載電流達到Idm時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器為飽和輸出U*im，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差。采用兩個PI調(diào)節(jié)器形成了內(nèi)、外兩個閉環(huán)的效果。當(dāng)ASR處于飽和狀態(tài)時，Id=Idm，若負(fù)載電流減小，Id<Idm，使轉(zhuǎn)速上升，n>n0，Δn<0，ASR反向積分，使ASR調(diào)節(jié)器退出飽和。當(dāng)前第14頁\共有135頁\編于星期六\8點在負(fù)載電流小于Idm時表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無靜差，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主要調(diào)節(jié)作用。當(dāng)負(fù)載電流達到Idm時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器為飽和輸出U*im，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差。采用兩個PI調(diào)節(jié)器形成了內(nèi)、外兩個閉環(huán)的效果。當(dāng)ASR處于飽和狀態(tài)時，Id=Idm，若負(fù)載電流減小，Id<Idm，使轉(zhuǎn)速上升，n>n0，Δn<0，ASR反向積分，使ASR調(diào)節(jié)器退出飽和。當(dāng)前第15頁\共有135頁\編于星期六\8點2．各變量的穩(wěn)態(tài)工作點和

穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當(dāng)兩個調(diào)節(jié)器都不飽和時，各變量之間有下列關(guān)系

(3-3) (3-4) (3-5)當(dāng)前第16頁\共有135頁\編于星期六\8點根據(jù)各調(diào)節(jié)器的給定與反饋值計算有關(guān)的反饋系數(shù)：轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) (3-6)電流反饋系數(shù) (3-7)兩個給定電壓的最大值U*nm和U*im由設(shè)計者選定。當(dāng)前第17頁\共有135頁\編于星期六\8點3.2轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型與動態(tài)過程分析3.2.1轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型圖3-5 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖當(dāng)前第18頁\共有135頁\編于星期六\8點轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)過程分析對調(diào)速系統(tǒng)而言，被控制的對象是轉(zhuǎn)速。跟隨性能可以用階躍給定下的動態(tài)響應(yīng)描述。能否實現(xiàn)所期望的恒加速過程，最終以時間最優(yōu)的形式達到所要求的性能指標(biāo)，是設(shè)置雙閉環(huán)控制的一個重要的追求目標(biāo)。當(dāng)前第19頁\共有135頁\編于星期六\8點1．起動過程分析電流Id從零增長到Idm，然后在一段時間內(nèi)維持其值等于Idm不變，以后又下降并經(jīng)調(diào)節(jié)后到達穩(wěn)態(tài)值IdL。轉(zhuǎn)速波形先是緩慢升速，然后以恒加速上升，產(chǎn)生超調(diào)后，到達給定值n*。起動過程分為電流上升、恒流升速和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)三個階段，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器在此三個階段中經(jīng)歷了不飽和、飽和以及退飽和三種情況。當(dāng)前第20頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-6 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動過程的轉(zhuǎn)速和電流波形當(dāng)前第21頁\共有135頁\編于星期六\8點電流Id從零增長到Idm，然后在一段時間內(nèi)維持其值等于Idm不變，以后又下降并經(jīng)調(diào)節(jié)后到達穩(wěn)態(tài)值IdL。轉(zhuǎn)速波形先是緩慢升速，然后以恒加速上升，產(chǎn)生超調(diào)后，到達給定值n*。起動過程分為電流上升、恒流升速和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)三個階段，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器在此三個階段中經(jīng)歷了不飽和、飽和以及退飽和三種情況。當(dāng)前第22頁\共有135頁\編于星期六\8點第Ⅰ階段：電流上升階段（0~t1）。

在t=0時，系統(tǒng)突加階躍給定信號Un*，在ASR和ACR兩個PI調(diào)節(jié)器的作用下，Id很快上升，在Id上升到Idl之前，電動機轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速為零。當(dāng)前第23頁\共有135頁\編于星期六\8點第Ⅰ階段：電流上升階段（0~t1）。

當(dāng)Id≥

IdL

后，電機開始起動，由于機電慣性作用，轉(zhuǎn)速不會很快增長，ASR輸入偏差電壓仍較大，ASR很快進入飽和狀態(tài)，而ACR一般不飽和。直到Id=Idm

，Ui

=U*im

。當(dāng)前第24頁\共有135頁\編于星期六\8點當(dāng)前第25頁\共有135頁\編于星期六\8點在t=0時，系統(tǒng)突加階躍給定信號Un*，在ASR和ACR兩個PI調(diào)節(jié)器的作用下，Id很快上升，在Id上升到Idl之前，電動機轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速為零。當(dāng)Id≥

IdL

后，電機開始起動，由于機電慣性作用，轉(zhuǎn)速不會很快增長，ASR輸入偏差電壓仍較大，ASR很快進入飽和狀態(tài)，而ACR一般不飽和。直到Id=Idm

，Ui

=U*im

。當(dāng)前第26頁\共有135頁\編于星期六\8點第Ⅱ階段:恒流升速階段（t1~t2）Id基本保持在Idm,電動機加速到了給定值n*。當(dāng)前第27頁\共有135頁\編于星期六\8點ASR調(diào)節(jié)器始終保持在飽和狀態(tài)，轉(zhuǎn)速環(huán)仍相當(dāng)于開環(huán)工作。系統(tǒng)表現(xiàn)為使用PI調(diào)節(jié)器的電流閉環(huán)控制，電流調(diào)節(jié)器的給定值就是ASR調(diào)節(jié)器的飽和值U*im，基本上保持電流Id=Idm不變，電流閉環(huán)調(diào)節(jié)的擾動是電動機的反電動勢，它是一個線性漸增的斜坡擾動量，系統(tǒng)做不到無靜差，而是Id略低于Idm。當(dāng)前第28頁\共有135頁\編于星期六\8點ASR調(diào)節(jié)器始終保持在飽和狀態(tài)，轉(zhuǎn)速環(huán)仍相當(dāng)于開環(huán)工作。系統(tǒng)表現(xiàn)為使用PI調(diào)節(jié)器的電流閉環(huán)控制，電流調(diào)節(jié)器的給定值就是ASR調(diào)節(jié)器的飽和值U*im，基本上保持電流Id=Idm不變，電流閉環(huán)調(diào)節(jié)的擾動是電動機的反電動勢，它是一個線性漸增的斜坡擾動量，系統(tǒng)做不到無靜差，而是Id略低于Idm。當(dāng)前第29頁\共有135頁\編于星期六\8點第Ⅲ階段：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段（t2以后）起始時刻是n上升到了給定值n*。

當(dāng)前第30頁\共有135頁\編于星期六\8點n上升到了給定值n*，ΔUn=0。因為Id>Idm，電動機仍處于加速過程，使n超過了n*

，稱之為起動過程的轉(zhuǎn)速超調(diào)。轉(zhuǎn)速的超調(diào)造成了ΔUn<0，ASR退出飽和狀態(tài)，Ui和Id很快下降。轉(zhuǎn)速仍在上升，直到t=t3時，Id=Idl

，轉(zhuǎn)速才到達峰值。在t3~t4時間內(nèi)，Id<Idl，轉(zhuǎn)速由加速變?yōu)闇p速，直到穩(wěn)定。如果調(diào)節(jié)器參數(shù)整定得不夠好，也會有一段振蕩的過程。在第Ⅲ階段中，ASR和ACR都不飽和，電流內(nèi)環(huán)是一個電流隨動子系統(tǒng)。當(dāng)前第31頁\共有135頁\編于星期六\8點當(dāng)前第32頁\共有135頁\編于星期六\8點n上升到了給定值n*，ΔUn=0。因為Id>Idm，電動機仍處于加速過程，使n超過了n*

，稱之為起動過程的轉(zhuǎn)速超調(diào)。轉(zhuǎn)速的超調(diào)造成了ΔUn<0，ASR退出飽和狀態(tài)，Ui和Id很快下降。轉(zhuǎn)速仍在上升，直到t=t3時，Id=Idl

，轉(zhuǎn)速才到達峰值。在t3~t4時間內(nèi)，Id<Idl，轉(zhuǎn)速由加速變?yōu)闇p速，直到穩(wěn)定。如果調(diào)節(jié)器參數(shù)整定得不夠好，也會有一段振蕩的過程。在第Ⅲ階段中，ASR和ACR都不飽和，電流內(nèi)環(huán)是一個電流隨動子系統(tǒng)。當(dāng)前第33頁\共有135頁\編于星期六\8點當(dāng)前第34頁\共有135頁\編于星期六\8點當(dāng)前第35頁\共有135頁\編于星期六\8點3.3轉(zhuǎn)速、電流反饋控制

直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計3.3.1控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)在控制系統(tǒng)中設(shè)置調(diào)節(jié)器是為了改善系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能?？刂葡到y(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)包括對給定輸入信號的跟隨性能指標(biāo)和對擾動輸入信號的抗擾性能指標(biāo)。當(dāng)前第36頁\共有135頁\編于星期六\8點1、跟隨性能指標(biāo)以輸出量的初始值為零，給定信號階躍變化下的過渡過程作為典型的跟隨過程，此跟隨過程的輸出量動態(tài)響應(yīng)稱作階躍響應(yīng)。常用的階躍響應(yīng)跟隨性能指標(biāo)有上升時間、超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間。當(dāng)前第37頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-8典型的階躍響應(yīng)過程和跟隨性能指標(biāo)上升時間調(diào)節(jié)時間峰值時間超調(diào)量σ

當(dāng)前第38頁\共有135頁\編于星期六\8點2．抗擾性能指標(biāo)當(dāng)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)定運行中，突加一個使輸出量降低（或上升）的擾動量F之后，輸出量由降低（或上升）到恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)值的過渡過程就是一個抗擾過程。常用的抗擾性能指標(biāo)為動態(tài)降落和恢復(fù)時間。當(dāng)前第39頁\共有135頁\編于星期六\8點動態(tài)降落恢復(fù)時間圖3-9突加擾動的動態(tài)過程和抗擾性能指標(biāo)當(dāng)前第40頁\共有135頁\編于星期六\8點2.3.2調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計方法工程設(shè)計方法：在設(shè)計時，把實際系統(tǒng)校正或簡化成典型系統(tǒng)，可以利用現(xiàn)成的公式和圖表來進行參數(shù)計算，設(shè)計過程簡便得多。調(diào)節(jié)器工程設(shè)計方法所遵循的原則是：（1）概念清楚、易懂；（2）計算公式簡明、好記；（3）不僅給出參數(shù)計算的公式，而且指明參數(shù)調(diào)整的方向；（4）能考慮飽和非線性控制的情況，同樣給出簡單的計算公式；（5）適用于各種可以簡化成典型系統(tǒng)的反饋控制系統(tǒng)。在典型系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上，利用MATLAB/SIMULINK進行計算機輔助分析和設(shè)計，可設(shè)計出實用有效的控制系統(tǒng)。當(dāng)前第41頁\共有135頁\編于星期六\8點控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)都可以表示成 （3-9）分母中的sr項表示該系統(tǒng)在s=0處有r重極點，或者說，系統(tǒng)含有r個積分環(huán)節(jié)，稱作r型系統(tǒng)。為了使系統(tǒng)對階躍給定無穩(wěn)態(tài)誤差，不能使用0型系統(tǒng)（r=0），至少是Ⅰ型系統(tǒng)（r=1）；當(dāng)給定是斜坡輸入時，則要求是Ⅱ型系統(tǒng)（r=2）才能實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)無差。選擇調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)能滿足所需的穩(wěn)態(tài)精度。由于Ⅲ型（r=3）和Ⅲ型以上的系統(tǒng)很難穩(wěn)定，而0型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度低。因此常把Ⅰ型和Ⅱ型系統(tǒng)作為系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)。當(dāng)前第42頁\共有135頁\編于星期六\8點1．典型Ⅰ型系統(tǒng)作為典型的I型系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞函數(shù)選擇為

（3-10）式中，T——系統(tǒng)的慣性時間常數(shù)；K——系統(tǒng)的開環(huán)增益。對數(shù)幅頻特性的中頻段以-20dB/dec的斜率穿越零分貝線，只要參數(shù)的選擇能保證足夠的中頻帶寬度，系統(tǒng)就一定是穩(wěn)定的。只包含開環(huán)增益K和時間常數(shù)T兩個參數(shù)，時間常數(shù)T往往是控制對象本身固有的，唯一可變的只有開環(huán)增益K。設(shè)計時，需要按照性能指標(biāo)選擇參數(shù)K的大小。當(dāng)前第43頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-10 典型Ⅰ型系統(tǒng)(a)閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(b)開環(huán)對數(shù)頻率特性當(dāng)前第44頁\共有135頁\編于星期六\8點典型Ⅰ型系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性的幅值為

得到 (3-11)相角裕度為

K值越大，截止頻率c

也越大，系統(tǒng)響應(yīng)越快，相角穩(wěn)定裕度

越小，快速性與穩(wěn)定性之間存在矛盾。在選擇參數(shù)K時，須在快速性與穩(wěn)定性之間取折衷。（當(dāng)時）

當(dāng)前第45頁\共有135頁\編于星期六\8點（1）動態(tài)跟隨性能指標(biāo)典型Ⅰ型系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為

（3-12） 式中， ——自然振蕩角頻率；——阻尼比。<1，欠阻尼的振蕩特性，

1，過阻尼的單調(diào)特性；

=1，臨界阻尼。過阻尼動態(tài)響應(yīng)較慢，一般把系統(tǒng)設(shè)計成欠阻尼，即0<

<1。當(dāng)前第46頁\共有135頁\編于星期六\8點超調(diào)量（3-13）上升時間 （3-14）峰值時間 （3-15）當(dāng)調(diào)節(jié)時間在、誤差帶為的條件下可近似計算得 （3-16）截止頻率（按準(zhǔn)確關(guān)系計算） （3-17）相角穩(wěn)定裕度 （3-18）當(dāng)前第47頁\共有135頁\編于星期六\8點參數(shù)關(guān)系KT0.250.390.50.691.0阻尼比超調(diào)量上升時間tr峰值時間tp

相角穩(wěn)定裕度

截止頻率c

1.00%

76.3°0.243/T

0.81.5%6.6T8.3T69.9°0.367/T0.7074.3%4.7T6.2T

65.5°0.455/T0.69.5%3.3T4.7T59.2°0.596/T0.516.3%2.4T3.2T

51.8°0.786/T表3-1典型Ⅰ型系統(tǒng)動態(tài)跟隨性能指標(biāo)和頻域指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系當(dāng)前第48頁\共有135頁\編于星期六\8點（2）動態(tài)抗擾性能指標(biāo)影響到參數(shù)K的選擇的第二個因素是它和抗擾性能指標(biāo)之間的關(guān)系，典型Ⅰ型系統(tǒng)已經(jīng)規(guī)定了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分析它的抗擾性能指標(biāo)的關(guān)鍵因素是擾動作用點，某種定量的抗擾性能指標(biāo)只適用于一種特定的擾動作用點。當(dāng)前第49頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-11電流環(huán)的在電壓擾動作用下的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖電壓擾動作用點前后各有一個一階慣性環(huán)節(jié)，采用PI調(diào)節(jié)器當(dāng)前第50頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-12電流環(huán)校正成一類典型Ⅰ型系統(tǒng)

(a)一種擾動作用下的結(jié)構(gòu)用調(diào)節(jié)器中的對消掉了較大時間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，就成為典型Ⅰ型系統(tǒng)。當(dāng)前第51頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-12在一種擾動作用下的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖

(b)等效結(jié)構(gòu)圖在只討論抗擾性能時，令輸入變量R=0，將輸出量寫成ΔC在階躍擾動下，，得到當(dāng)前第52頁\共有135頁\編于星期六\8點在選定KT=0.5時， （3-19）階躍擾動后輸出變化量的動態(tài)過程函數(shù)為

（3-20）式中為控制對象中小時間常數(shù)與大時間常數(shù)的比值。取不同m值，可計算出相應(yīng)的動態(tài)過程曲線。當(dāng)前第53頁\共有135頁\編于星期六\8點在計算抗擾性能指標(biāo)時，為了方便起見，輸出量的最大動態(tài)降落ΔCmax用基準(zhǔn)值Cb的百分?jǐn)?shù)表示，所對應(yīng)的時間tm用時間常數(shù)T的倍數(shù)表示，允許誤差帶為±5%Cb時的恢復(fù)時間tv也用T的倍數(shù)表示。取開環(huán)系統(tǒng)輸出值作為基準(zhǔn)值，即

Cb=FK2(3-21)當(dāng)前第54頁\共有135頁\編于星期六\8點27.8%12.6%9.3%6.5%tm

/T2.83.43.84.0tv

/T14.721.728.730.4表3-2典型I型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系當(dāng)前第55頁\共有135頁\編于星期六\8點第四次結(jié)束當(dāng)前第56頁\共有135頁\編于星期六\8點2.典型Ⅱ型系統(tǒng)典型Ⅱ型系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)表示為 （3-22）典型II型系統(tǒng)的時間常數(shù)T也是控制對象固有的，而待定的參數(shù)有兩個：K和。定義中頻寬：

(3-23)中頻寬表示了斜率為20dB/sec的中頻的寬度，是一個與性能指標(biāo)緊密相關(guān)的參數(shù)。當(dāng)前第57頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-13 典型Ⅱ型系統(tǒng)(a)閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(b)開環(huán)對數(shù)頻率特性當(dāng)前第58頁\共有135頁\編于星期六\8點 (3-24)改變K相當(dāng)于使開環(huán)對數(shù)幅頻特性上下平移，此特性與閉環(huán)系統(tǒng)的快速性有關(guān)。系統(tǒng)相角穩(wěn)定裕度為

τ比T大得越多，系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度就越大。當(dāng)前第59頁\共有135頁\編于星期六\8點采用“振蕩指標(biāo)法”中的閉環(huán)幅頻特性峰值最小準(zhǔn)則，可以找到和兩個參數(shù)之間的一種最佳配合。

(3-25) (3-26)在確定了h之后，可求得

(3-29)

(3-30)當(dāng)前第60頁\共有135頁\編于星期六\8點（1）動態(tài)跟隨性能指標(biāo)按Mr最小準(zhǔn)則選擇調(diào)節(jié)器參數(shù)，典型Ⅱ型系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)當(dāng)R(t)為單位階躍函數(shù)時，，則(3-31)當(dāng)前第61頁\共有135頁\編于星期六\8點

h345678910

tr

/Tts

/T

k52.6%

2.412.15343.6%2.65

11.65

237.6%2.859.55233.2%3.010.45129.8%3.111.30127.2%3.212.25125.0%3.313.25123.3%3.3514.201表3-4典型Ⅱ型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)(按Mrmin準(zhǔn)則確定參數(shù)關(guān)系)以h=5的動態(tài)跟隨性能比較適中。當(dāng)前第62頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-14 轉(zhuǎn)速環(huán)在負(fù)載擾動作用下的動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖是電流環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)

（2）動態(tài)抗擾性能指標(biāo)當(dāng)前第63頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-15典型Ⅱ型系統(tǒng)在一種擾動作用下的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖

(a)一種擾動作用下的結(jié)構(gòu)在擾動作用點前后各有一個積分環(huán)節(jié)，用作為一個擾動作用點之前的控制對象，

當(dāng)前第64頁\共有135頁\編于星期六\8點取，于是 （3-33）

（3-32）圖3-15典型Ⅱ型系統(tǒng)在一種擾動作用下的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖等效框圖

當(dāng)前第65頁\共有135頁\編于星期六\8點在階躍擾動下，,按Mrmin準(zhǔn)則確定參數(shù)關(guān)系（3-34）

Cb=2FK2T

（3-35）

取2T時間內(nèi)的累加值作為基準(zhǔn)值當(dāng)前第66頁\共有135頁\編于星期六\8點（控制結(jié)構(gòu)和擾動作用點如圖3-15所示，參數(shù)關(guān)系符合準(zhǔn)則）

h345678910

Cmax/Cbtm

/T

tv

/T

72.2%

2.4513.6077.5%2.70

10.4581.2%2.858.80

84.0%3.0012.9586.3%3.1516.8588.1%3.2519.8089.6%3.3022.8090.8%3.4025.85表3-5典型Ⅱ型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系當(dāng)前第67頁\共有135頁\編于星期六\8點由表3-5中的數(shù)據(jù)可見，值越小，也越小，都短，因而抗擾性能越好。但是，當(dāng)時，由于振蕩次數(shù)的增加，再小，恢復(fù)時間反而拖長了。是較好的選擇，這與跟隨性能中調(diào)節(jié)時間最短的條件是一致的（見表3-4）。當(dāng)前第68頁\共有135頁\編于星期六\8點典型I型系統(tǒng)和典型Ⅱ型系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)誤差上有區(qū)別。典型I型系統(tǒng)在跟隨性能上可以做到超調(diào)小，但抗擾性能稍差。典型Ⅱ型系統(tǒng)的超調(diào)量相對較大，抗擾性能卻比較好。這些是設(shè)計時選擇典型系統(tǒng)的重要依據(jù)。當(dāng)前第69頁\共有135頁\編于星期六\8點3.控制對象的工程近似處理方法（1）高頻段小慣性環(huán)節(jié)的近似處理當(dāng)高頻段有多個小時間常數(shù)T1、T2、T3…的小慣性環(huán)節(jié)時，可以等效地用一個小時間常數(shù)T的慣性環(huán)節(jié)來代替。其等效時間常數(shù)為T=T1+T2+T3+…考察一個有2個高頻段小慣性環(huán)節(jié)的開環(huán)傳遞函數(shù)其中T1、T2為小時間常數(shù)。它的頻率特性為

（3-36）近似處理后的近似傳遞函數(shù)，其中T=T1+T2，它的頻率特性為 （3-37）當(dāng)前第70頁\共有135頁\編于星期六\8點T=T1+T2圖3-16 高頻段小慣性群近似處理對頻率特性的影響當(dāng)前第71頁\共有135頁\編于星期六\8點近似相等的條件是。在工程計算中，一般允許有10%以內(nèi)的誤差，近似條件可寫成

(3-38)有三個小慣性環(huán)節(jié)，其近似處理的表達式是

(3-39)近似的條件為

(3-40)當(dāng)前第72頁\共有135頁\編于星期六\8點（2）高階系統(tǒng)的降階近似處理三階系統(tǒng)

a，b，c都是正數(shù)，且bca，即系統(tǒng)是穩(wěn)定的。降階處理：忽略高次項，得近似的一階系統(tǒng)近似條件(3-41)

(3-42)

(3-43)

當(dāng)前第73頁\共有135頁\編于星期六\8點（3）低頻段大慣性環(huán)節(jié)的近似處理當(dāng)系統(tǒng)中存在一個時間常數(shù)特別大的慣性環(huán)節(jié)時，可以近似地將它看成是積分環(huán)節(jié)。大慣性環(huán)節(jié)的頻率特性為近似成積分環(huán)節(jié)，其幅值應(yīng)近似為近似條件是：(3-44)當(dāng)前第74頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-17低頻段大慣性環(huán)節(jié)近似處理對頻率特性的影響在低頻段，把特性a近似地看成特性b。這種近似處理只適用于分析動態(tài)性能當(dāng)前第75頁\共有135頁\編于星期六\8點3.3.3 按工程設(shè)計方法設(shè)計轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器用工程設(shè)計方法來設(shè)計轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的原則是先內(nèi)環(huán)后外環(huán)。先從電流環(huán)（內(nèi)環(huán)）開始，對其進行必要的變換和近似處理，然后根據(jù)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(diào)節(jié)器的類型，按動態(tài)性能指標(biāo)要求確定電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)。電流環(huán)設(shè)計完成后，把電流環(huán)等效成轉(zhuǎn)速環(huán)（外環(huán)）中的一個環(huán)節(jié)，再用同樣的方法設(shè)計轉(zhuǎn)速環(huán)。當(dāng)前第76頁\共有135頁\編于星期六\8點Toi——電流反饋濾波時間常數(shù)；Ton——轉(zhuǎn)速反饋濾波時間常數(shù)圖3-18雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖當(dāng)前第77頁\共有135頁\編于星期六\8點1．電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計反電動勢與電流反饋的作用相互交叉，給設(shè)計工作帶來麻煩。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較慢的擾動，在按動態(tài)性能設(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，。忽略反電動勢對電流環(huán)作用的近似條件是

(3-45)

式中ωci——電流環(huán)開環(huán)頻率特性的截止頻率。當(dāng)前第78頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-19電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其化簡(a)忽略反電動勢的動態(tài)影響當(dāng)前第79頁\共有135頁\編于星期六\8點把給定濾波和反饋濾波同時等效地移到環(huán)內(nèi)前向通道上，再把給定信號改成，則電流環(huán)便等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)。圖3-19電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其化簡(b）等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)當(dāng)前第80頁\共有135頁\編于星期六\8點

Ts

和T0i

一般都比Tl小得多，可以近似為一個慣性環(huán)節(jié)，其時間常數(shù)為

T∑i=Ts+Toi

(3-46)

簡化的近似條件為(3-47)

圖3-19電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其化簡(c）小慣性環(huán)節(jié)近似處理當(dāng)前第81頁\共有135頁\編于星期六\8點典型系統(tǒng)的選擇：采用I型系統(tǒng)電流調(diào)節(jié)器選擇：PI型的電流調(diào)節(jié)器，（3-48）

Ki

—電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；

i—電流調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。電流環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)（3-49）當(dāng)前第82頁\共有135頁\編于星期六\8點因為Ti>>TΣi，選擇τi=

Ti

，用調(diào)節(jié)器零點消去控制對象中大的時間常數(shù)極點，希望電流超調(diào)量i

≤5%，選=0.707，

KI

Ti=0.5，則

（3-50）(3-52)(3-51)當(dāng)前第83頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-20校正成典型I型系統(tǒng)的電流環(huán)(a)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖(b）開環(huán)對數(shù)幅頻特性當(dāng)前第84頁\共有135頁\編于星期六\8點模擬式電流調(diào)節(jié)器電路U*i

—電流給定電壓；

–Id

—電流負(fù)反饋電壓；

Uc

—電力電子變換器的控制電壓。圖3-21含給定濾波與反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器(3-53)(3-54)(3-55)當(dāng)前第85頁\共有135頁\編于星期六\8點按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計的電流環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為

(3-56)采用高階系統(tǒng)的降階近似處理方法，忽略高次項，可降階近似為

(3-57)降價近似條件為

(3-58)

式中，ωcn——轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)頻率特性的截止頻率。當(dāng)前第86頁\共有135頁\編于星期六\8點電流環(huán)在轉(zhuǎn)速環(huán)中等效為

(3-59)電流的閉環(huán)控制把雙慣性環(huán)節(jié)的電流環(huán)控制對象近似地等效成只有較小時間常數(shù)的一階慣性環(huán)節(jié)，加快了電流的跟隨作用，這是局部閉環(huán)（內(nèi)環(huán)）控制的一個重要功能。當(dāng)前第87頁\共有135頁\編于星期六\8點例題3-1

某晶閘管供電的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，整流裝置采用三相橋式電路，基本數(shù)據(jù)如下：直流電動機：220V，136A，1460r/min，Ce=0.132Vmin/r，允許過載倍數(shù)λ=1.5；晶閘管裝置放大系數(shù)：Ks=40；電樞回路總電阻：R=0.5Ω ；時間常數(shù)：Ti=0.03s，Tm=0.18s；電流反饋系數(shù)：β=0.05V/A（≈10V/1.5IN）。設(shè)計要求設(shè)計電流調(diào)節(jié)器，要求電流超調(diào)量當(dāng)前第88頁\共有135頁\編于星期六\8點解1）確定時間常數(shù)整流裝置滯后時間常數(shù)Ts=0.0017s。電流濾波時間常數(shù)Toi=2ms=0.002s。電流環(huán)小時間常數(shù)之和，按小時間常數(shù)近似處理，取TΣi=Ts+Toi=0.0037s。2）選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)要求σi≤5%，并保證穩(wěn)態(tài)電流無差，按典型I型系統(tǒng)設(shè)計電流調(diào)節(jié)器。用PI型電流調(diào)節(jié)器。檢查對電源電壓的抗擾性能：，

參看表3-2的典型I型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能，各項指標(biāo)都是可以接受的。當(dāng)前第89頁\共有135頁\編于星期六\8點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)：τi=Ti=0.03s。電流環(huán)開環(huán)增益：取KiTΣi=0.5，

ACR的比例系數(shù)為當(dāng)前第90頁\共有135頁\編于星期六\8點4）校驗近似條件電流環(huán)截止頻率ωci=KI=135.1s-1（1）校驗晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件

（2）校驗忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件

（3）校驗電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件

當(dāng)前第91頁\共有135頁\編于星期六\8點5）計算調(diào)節(jié)器電阻和電容取

取40kΩ

取0.75μF

取0.2μF當(dāng)前第92頁\共有135頁\編于星期六\8點2．轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計圖3-22轉(zhuǎn)速環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其簡化(a)用等效環(huán)節(jié)代替電流環(huán)當(dāng)前第93頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-22轉(zhuǎn)速環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其簡化(b)等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)和小慣性的近似處理把轉(zhuǎn)速給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)移到環(huán)內(nèi)，同時將給定信號改成U*n(s)/，把時間常數(shù)為1/KI

和Ton

的兩個小慣性環(huán)節(jié)合并當(dāng)前第94頁\共有135頁\編于星期六\8點轉(zhuǎn)速環(huán)的控制對象是由一個積分環(huán)節(jié)和一個慣性環(huán)節(jié)組成，IdL(s)是負(fù)載擾動。系統(tǒng)實現(xiàn)無靜差的必要條件是：在負(fù)載擾動點之前必須含有一個積分環(huán)節(jié)。轉(zhuǎn)速開環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)有兩個積分環(huán)節(jié)，按典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計。ASR采用PI調(diào)節(jié)器（3-61）Kn—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；n—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。當(dāng)前第95頁\共有135頁\編于星期六\8點調(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KN為

(3-62)則 （3-63）當(dāng)前第96頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-22轉(zhuǎn)速環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其簡化(c)校正后成為典型Ⅱ型系統(tǒng)（3-64）（3-65）（3-66）無特殊要求時，一般以選擇h=5為好。當(dāng)前第97頁\共有135頁\編于星期六\8點模擬式轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電路U*n

—轉(zhuǎn)速給定電壓；

–αn

—轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電壓；

U*i

—電流調(diào)節(jié)器的給定電壓。(3-67)(3-68)(3-69)圖3-23含給定濾波與反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器當(dāng)前第98頁\共有135頁\編于星期六\8點例題3-2在例題3-1中，除已給數(shù)據(jù)外，已知：轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α=0.07Vmin/r（≈10V/nN），要求轉(zhuǎn)速無靜差，空載起動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量σn≤10%。試按工程設(shè)計方法設(shè)計轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，并校驗轉(zhuǎn)速超調(diào)量的要求能否得到滿足。當(dāng)前第99頁\共有135頁\編于星期六\8點解1）確定時間常數(shù)（1）電流環(huán)等效時間常數(shù)。由例題3-1，已取KITΣi=0.5，則

（2）轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)。根據(jù)所用測速發(fā)電機紋波情況，取Ton=0.01s。（3）轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)。按小時間常數(shù)近似處理，取當(dāng)前第100頁\共有135頁\編于星期六\8點2）選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)選用PI調(diào)節(jié)器，3）計算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)取h=5，則ASR的超前時間常數(shù)為轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益：

ASR的比例系數(shù)為當(dāng)前第101頁\共有135頁\編于星期六\8點4）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

滿足簡化條件（2）轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件

滿足近似條件當(dāng)前第102頁\共有135頁\編于星期六\8點5）計算調(diào)節(jié)器電阻和電容取

取470kΩ

取0.2μF

取1μF6）校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量當(dāng)h=5時，由表3-4查得，σn%=37.6%，不能滿足設(shè)計要求。實際上，由于表3-4是按線性系統(tǒng)計算的，而突加階躍給定時，ASR飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應(yīng)該按ASR退飽和的情況重新計算超調(diào)量。當(dāng)前第103頁\共有135頁\編于星期六\8點3．轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器退飽和時轉(zhuǎn)速超調(diào)量的計算當(dāng)轉(zhuǎn)速超過給定值之后，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR由飽和限幅狀態(tài)進入線性調(diào)節(jié)狀態(tài)，此時的轉(zhuǎn)速環(huán)由開環(huán)進入閉環(huán)控制，迫使電流由最大值Idm降到負(fù)載電流Idl

。ASR開始退飽和時，由于電動機電流Id仍大于負(fù)載電流Idl

，電動機繼續(xù)加速，直到Id<Idl時，轉(zhuǎn)速才降低。這不是按線性系統(tǒng)規(guī)律的超調(diào)，而是經(jīng)歷了飽和非線性區(qū)域之后的超調(diào)，稱作“退飽和超調(diào)”。當(dāng)前第104頁\共有135頁\編于星期六\8點假定調(diào)速系統(tǒng)原來是在Idm的條件下運行于轉(zhuǎn)速n*，在點O’突然將負(fù)載由Idm降到Idl

，轉(zhuǎn)速會在突減負(fù)載的情況下，產(chǎn)生一個速升與恢復(fù)的過程，突減負(fù)載的速升過程與退飽和超調(diào)過程是完全相同的。當(dāng)前第105頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-24ASR飽和時轉(zhuǎn)速環(huán)按典型II型系統(tǒng)設(shè)計的調(diào)速系統(tǒng)起動過程當(dāng)前第106頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-25調(diào)速系統(tǒng)的等效動態(tài)結(jié)構(gòu)圖(a)以轉(zhuǎn)速n為輸出量

只考慮穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速n*以上的超調(diào)部分，Δn=n-n*，坐標(biāo)原點移到O’點，當(dāng)前第107頁\共有135頁\編于星期六\8點圖3-25調(diào)速系統(tǒng)的等效動態(tài)結(jié)構(gòu)圖(b）以轉(zhuǎn)速超調(diào)值為輸出量初始條件則轉(zhuǎn)化為當(dāng)前第108頁\共有135頁\編于星期六\8點把Δn的負(fù)反饋作用反映到主通道第一個環(huán)節(jié)的輸出量上來，得圖(c)，圖中Id和IdL的+、-號都作了相應(yīng)的變化。圖(c)和討論典型II型系統(tǒng)抗擾過程所用的圖完全相同。可以利用表3-5給出的典型II型系統(tǒng)抗擾性能指標(biāo)來計算退飽和超調(diào)量，圖3-25調(diào)速系統(tǒng)的等效動態(tài)結(jié)構(gòu)圖(c)圖(b)的等效變換當(dāng)前第109頁\共有135頁\編于星期六\8點在典型II型系統(tǒng)抗擾性能指標(biāo)中，C的基準(zhǔn)值是(3-35)n的基準(zhǔn)值是

(3-70)當(dāng)前第110頁\共有135頁\編于星期六\8點作為轉(zhuǎn)速超調(diào)量σn%，其基準(zhǔn)值應(yīng)該是n*，退飽和超調(diào)量可以由表3-5列出的數(shù)據(jù)經(jīng)基準(zhǔn)值換算后求得，即

λ——電動機允許的過載倍數(shù)，z——負(fù)載系數(shù)，(3-72)(3-71)當(dāng)前第111頁\共有135頁\編于星期六\8點例題3-3

試按退飽和超調(diào)量的計算方法計算例題3-2中調(diào)速系統(tǒng)空載起動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量，并校驗它是否滿足設(shè)計要求。解當(dāng)h=5時，由表2-7查得

當(dāng)前第112頁\共有135頁\編于星期六\8點從例題3-1，3-2，3-3的計算結(jié)果來看，有三個問題是值得注意的。（1）轉(zhuǎn)速的退飽和超調(diào)量與穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速有關(guān)。按線性系統(tǒng)計算轉(zhuǎn)速超調(diào)量時，當(dāng)h選定后，不論穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速n*有多大，超調(diào)量σn%的百分?jǐn)?shù)都是一樣的。按照退飽和過程計算超調(diào)量，其具體數(shù)值與n*有關(guān)（2）反電動勢對轉(zhuǎn)速環(huán)和轉(zhuǎn)速超調(diào)量的影響。反電動勢的動態(tài)影響對于電流環(huán)來說是可以忽略的。對于轉(zhuǎn)速環(huán)來說，忽略反電動勢的條件就不成立了。好在反電動勢的影響只會使