【正文】 這次課程設(shè)計(jì)中，我還遇到了很多問題，但最終經(jīng)過我的努力，翻閱書籍、請(qǐng)問老師同學(xué)等等我都一一克服了，直到最后設(shè)計(jì)成功。在分析其動(dòng)態(tài)過程中，我發(fā)現(xiàn)了雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)存在的三個(gè)問題，并一一列出，但后面我也分析了為什么選用雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)和特性。在要求較高的調(diào)速系統(tǒng)中，一般有兩個(gè)基本要求：一是能夠快速啟動(dòng)制動(dòng)；二是能夠快速克服負(fù)載、電網(wǎng)等干擾。 采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的理由同開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制具有一系列優(yōu)點(diǎn)。（2）對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用。（3）啟動(dòng)結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)速必須出現(xiàn)超調(diào)才能使轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR退出飽和狀態(tài)。因此，負(fù)載變化的過程是ASR調(diào)節(jié)作用的過程，依靠它的輸出電壓的相應(yīng)變化，使ACR和晶閘管整流裝置的輸出電壓的變化來補(bǔ)償負(fù)載電壓I在主電路電阻上引起的電壓變化，以保證穩(wěn)定狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等于給定轉(zhuǎn)速。nbsp。給定KT=2時(shí)，%；而當(dāng)給定KT=，%。給定KT=2時(shí)，%；而當(dāng)給定KT=，%。KT過大時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能滿足不了使用要求的需要。按ASR退保和的情況重新計(jì)算超調(diào)量。（3）計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：=。min/r，允許過載倍數(shù)=；晶閘管裝置放大系數(shù)：K=44；電樞回路總電阻：R=1；沈 陽 大 學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書 時(shí)間常數(shù)：T=，T=；電流反饋系數(shù)：=（≈10V/）。其次，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)包含可電流、轉(zhuǎn)速兩個(gè)控制回路，所以系統(tǒng)不能簡(jiǎn)單地用線性控制理論分析[2]。圖3 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖——轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) ——電流反饋系數(shù) 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程分析雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)突加給定電壓U由靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速和電流的動(dòng)態(tài)起動(dòng)過程如圖4所示。為了獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能，轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般都采用PI調(diào)節(jié)器。充分發(fā)掘自身的潛力，開拓思路設(shè)計(jì)雙閉環(huán) 直流調(diào)速系統(tǒng)。并掌握其系統(tǒng)的組成、工作原理、調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)及Simulink仿真等內(nèi)容，同時(shí)在計(jì)算、繪圖、編號(hào)、設(shè)計(jì)說明書等方面得到訓(xùn)練，為今后的學(xué)習(xí)工作奠定基礎(chǔ)。在啟動(dòng)過程中由于外環(huán)很快達(dá)到飽和，只有電流負(fù)反饋起作用，此時(shí)相當(dāng)于在最大允許起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的情況下進(jìn)行恒流起動(dòng)，系統(tǒng)能獲得最大的加速度，且電流和轉(zhuǎn)速負(fù)反饋分別加到兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入端，到達(dá)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，轉(zhuǎn)速環(huán)起作用，系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，此時(shí)電流環(huán)只起跟隨作用，這樣就可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制，使系統(tǒng)能夠獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能。由于在啟動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR歷經(jīng)了不飽和、飽和、退飽和三種情況，整個(gè)動(dòng)態(tài)過程就分為圖中標(biāo)明的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)階段。用工程設(shè)計(jì)的方法來設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的兩個(gè)調(diào)節(jié)器，應(yīng)按照設(shè)計(jì)多環(huán)控制系統(tǒng)“先內(nèi)環(huán)后外環(huán)”的一般原則。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器，要求電流超調(diào)量≤5%。電流環(huán)開環(huán)增益：要求≤5%時(shí)，應(yīng)取=，因此K==s≈ s于是，ACR的比例系數(shù)為=≈沈 陽 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 （4）校驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率：= s校驗(yàn)晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件= s≈＞ 滿足近似條件校驗(yàn)忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件3=3* s≈＜ 滿足近似條件校驗(yàn)電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件=* s≈ s＞ 滿足近似條件（5）計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容電流調(diào)節(jié)器原理圖如圖所示，按運(yùn)算放大器取R=40k，各電阻和電容值計(jì)算如下：*40k= k 取40 kC= C= 按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)為=%≤5% 滿足設(shè)計(jì)要求沈 陽 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 圖6 含給定濾波和反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)除電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)中已給出數(shù)據(jù)外，已知：轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)=沈 陽 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 （7）退飽和時(shí)轉(zhuǎn)速超調(diào)量的計(jì)算=2（）（）=2*%**≈%＜10%滿足設(shè)計(jì)要求圖7 含給定濾波與反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 電流環(huán)的仿真電流環(huán)的仿真模型如圖8所示，其中晶閘管整流裝置輸出電流可逆。圖9(a) 電流環(huán)的仿真結(jié)果沈 陽 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 圖9(b) 無超調(diào)的仿真結(jié)果圖9(c) 超調(diào)量較大的仿真結(jié)果 轉(zhuǎn)速環(huán)的仿真轉(zhuǎn)速環(huán)的仿真模型如圖12所示?？梢婋S著KT的減小，過渡過程時(shí)間減小，但超調(diào)量增大?？梢婋S著KT的減小，過渡過程時(shí)間減小，但超調(diào)量增大。；。在整個(gè)過程中，ACR的作用是始終力圖使發(fā)動(dòng)機(jī)電流與ASR的輸出電壓相當(dāng)，對(duì)抗負(fù)載擾動(dòng)沒有好處反而有一定不利的影響[4]。通過前面的分析我們知道，由于轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)給定起動(dòng)