【正文】 行在線調整，產生自適應控制作用，具有很強的魯棒性。所不同的是，待定參數為 K和 Z兩個，這就增加了選擇參數的復雜性 為了方便引入一個新的變量 h，令 h=Z/T=W1/W2，在對數頻率特性曲線中， h是斜率為20dB/dcc的中頻段的寬度，稱作“中頻寬”。代入成 ε = KT121得 ε〉 ，因此典型 I型系統中應取 〈ε〈 1 下面列出欠阻尼二階系統在零初始條件下的階躍響應動態(tài)指標計算公式： 超調量 峰值時間 tp= 21 ???Wn 調節(jié)時間 ts 與ε的關系比較復雜，如果不需很精確，允許誤差帶為177。 在頻率特性曲線中，當 Wc〈 1/T 時，特性以 20dB/dbc 斜率穿越 odB 線，系統有較好的穩(wěn)定性。 上述結果是在一系列假定條件下得到的，現將假定條件歸納如下 （ 1 電力電子變換器的純滯后近似處理ω ci≤ sT31 （ 2 忽略反電動勢變化對電流環(huán)的動態(tài)影響 ω ci≥ 3 lmTT1 （ 3 電流環(huán)小慣性群的近似處理ω ci≤ oisTT131 電流調節(jié)器的參數計算 因為電流調節(jié)器參數為 Ki 和 Zi，其中 Zi 已選定，待定的只有 Ki，可根據需要的動態(tài)性能指標選取。分母 Sr項表示該系 統在原點處有 r重極點，或者說，系統含有 r個積分環(huán)節(jié)。 對負載變化起抗擾的作用 ，其輸出限幅值決定電動機準許的最大電流。問題是，應該在起動過程中只有電流負反饋，沒有轉速負反饋，達到穩(wěn)態(tài)轉速后，又希望只要轉速負反饋，不再雙閉環(huán)直流調速系統 3 讓電流負反饋發(fā)揮作用。帶電流截止負反饋的單閉環(huán)直流調速系統啟動和轉速波形如圖 11（ a）所示，啟動電流突破 Idr以后，受電流負反饋的作用，電流只能升高一點，經過某一最大值 Idr以后就降了下來，電機的電磁轉矩也隨之減小，因而加速過程必須延長。這主要是以為在單閉環(huán)系統中不能隨心所欲地控制電流和轉矩的動態(tài)過程。仿真結果表明，這控制方法具有良好的自適性，且系統 魯棒性優(yōu)于傳統雙閉環(huán)控制。這樣的理想起動過程波形如圖 11（ b）所示，這時，起動電流是方形波，轉速按線性增長。二者之間實行串級連接，如圖 11所示。在轉速動態(tài)過程中，保證獲得電動機準許的最大電流從而加快動態(tài)過程。因此，為了保持穩(wěn)定性和良好的穩(wěn)態(tài)精度，多用 I型和Ⅱ型系統。 雙閉環(huán)直流調速系統 9 轉速調節(jié)器的設計與選擇 用等效電流環(huán)節(jié)代替電流環(huán)后，整個轉速控制系統的動態(tài)結構框圖如圖（ 33a）所示，相應環(huán)節(jié)合并代簡后為 圖（ 33b）所示。 典型Ⅰ型系統跟隨性能指標與參數關系 穩(wěn)態(tài)跟隨性能指標：系統的穩(wěn)態(tài)跟隨性能指標可用不同輸入信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差來表示。 在計算抗干擾性能指標時，為了方便起見，輸出量最大動態(tài)降落△ max 用基準值 Cb 的百分數表示，所以對用的時間 tm 用時間常數 T 倍數表示，允許誤差帶為177。對應的 11min ??? hhM ，經驗表明， Mrmin 在 — 之間， 1在 310之間，確定了 h 和 Wc，可以很容易計算乙和 K 乙 =hT K=W1W2=W12 222 2 12 1)1(2 1 ThhhhTh ????? 典型Ⅱ型系統跟隨性能指標和參數關系。 圖 2 基于單神經元的直流調速系統結構圖 單神經元 PID 控制器的參數設計主要是選擇控制器的比例因子 k、學習速率 η 、權重初值、采樣周期等參數，它們對學習和控制效果有一定的影響。經多次仿真，本例取W1(0)=W2(0)=， W3(0)=， η1=1 ， η2= ， η3= ，則在允許負載，電樞電阻和轉動慣量變化的范圍內，都保持無靜差，無超調的優(yōu)良性能。結果證明，這種控制方法能夠有效地克服傳統雙閉環(huán)控制存在的不足，只要 選擇適當的學習速率、比例因子、權重初值，就可使系統在允許負載下保持無靜差，無超調的優(yōu)良性能。其中，曲線 1 為轉速給定，曲線 2為電機轉速，曲線 3 為單神經元控制器產生的轉矩給定，曲線 4 為電機電流。發(fā)現若 k 值大，則響應速度快但超調也大，甚至可能使系統不穩(wěn)定。同時針對直流調速系統的特點，則應用反饋原理，將無監(jiān)督的 Hebb 學習規(guī)則和有監(jiān)督的學習規(guī)則結合起來，通過調整神經元的輸入權值來實現單神經元的學習 ,得到神經元控制器的學習算法： V(k)=e(k)｜ u(k)｜ Xi(k)(3) Wi(k+1)=Wi(k)+ηiV(k)(4) 雙閉環(huán)直流調速系統 17 式中 ηi—— 學習速率 ,ηi0 據以上分析：用學習規(guī)則調整各輸入量的權重值，單神經元就相當于變系數的自適應PID 調節(jié)器， 它既有自適應能力，又具備傳統 PID 控制器的優(yōu)點。 雙閉環(huán)直流調速系統 13 典型Ⅱ型系統的開環(huán)傳函 W（ s） = )1( )12(2 ??TSS SK 中，與典型Ⅰ型系統相仿，時間常數 T 也是控制對象固有的。因為在典型Ⅰ型系統中 ， KT〈 1。因此， ASR也應采用 PI調節(jié)器，其佳函為：WASR= ZnSZnSKn )1( ? ，這樣調速系統的無環(huán)傳函為： Wn（ s） = )1()1(??nSTC e T m SRZ n SZ n SKn??? 令轉速環(huán)開環(huán)增考長 N為 KN= CeTmZn RKn?? ，則 Wn(s)= )1( )1( ??nSTS ZnSK