【正文】 但最終我選擇了第二種，利用電壓比較器—LM393，一個(gè)輸入端輸入來(lái)自電流檢測(cè)的電流信號(hào)；另一個(gè)輸入端輸入過(guò)電流設(shè)定值。單閉環(huán)速度反饋調(diào)速系統(tǒng)，采用PI控制器時(shí)，可以保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速度誤差為零。一是瞬間降低轉(zhuǎn)速給定電壓，二是自動(dòng)提高轉(zhuǎn)速反饋電壓。同時(shí)，從實(shí)際觀測(cè)的角度出發(fā)，為消除存在的干擾，需要對(duì)電機(jī)系統(tǒng)的輸出（從實(shí)時(shí)情況下測(cè)量得到電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度）和系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行濾波處理[3]。把負(fù)載電流的設(shè)置為136，滿載起動(dòng)，其轉(zhuǎn)速與電流響應(yīng)曲線如圖12(a)所示，起動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，退飽和超調(diào)量減少。以KT=Ⅰ系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方+，很快地得到了電流環(huán)的階躍響應(yīng)沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 的仿真結(jié)果如圖9(b)所示，無(wú)超調(diào)，但上升時(shí)間長(zhǎng)；以KT=+，同樣得到了電流環(huán)的階躍響應(yīng)的仿真結(jié)果如圖9(c)所示，超調(diào)大，但上升時(shí)間短。為了基本濾平波頭，應(yīng)有（1～2）T=，因此取T=2ms=。第Ⅲ階段是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。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)。這就形成了轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)[1]。圖4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程的轉(zhuǎn)速和電流波形沈 陽(yáng) 大 學(xué) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)由直流電動(dòng)機(jī)環(huán)節(jié)、功率驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)、電流轉(zhuǎn)速控制環(huán)節(jié)共同構(gòu)成，通過(guò)推導(dǎo)可以得到雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和T= T+ T=。KT===%KT===0%KT===%圖9（a）、(b)分別給定KT==，可以看出，給定量不同時(shí)，對(duì)應(yīng)超調(diào)量過(guò)渡過(guò)程時(shí)間不相同。圖12（a）的PI參數(shù)是根據(jù)上述電流環(huán)設(shè)計(jì)的結(jié)果設(shè)定的，參數(shù)關(guān)系是KT=。 電壓變化和負(fù)載變化引起的擾動(dòng)情況（1）電壓變化引起的擾動(dòng) 采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)后，由于增加了電流內(nèi)環(huán)，而電網(wǎng)電壓擾動(dòng)被包圍在電流環(huán)里面，當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生波動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)電流反饋得到及時(shí)調(diào)節(jié)，沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 不必等到它影響到轉(zhuǎn)速后，再由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器作出反應(yīng)。第二種又分為改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)和采用轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋。但是如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，如果要求快速起制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等，單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿足要求。完成了過(guò)電流保護(hù)。我考慮了用穩(wěn)壓管和電壓比較器兩種方案。由于閉環(huán)系統(tǒng)的這些優(yōu)點(diǎn)因此選用閉環(huán)系統(tǒng)。要解決這個(gè)問(wèn)題，就是讓轉(zhuǎn)沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 速調(diào)節(jié)器提前退飽和，目前廣泛采用兩種方法。3 設(shè)計(jì)結(jié)果分析，而這些狀態(tài)往往無(wú)法直接通過(guò)測(cè)量得到，需要設(shè)計(jì)并通過(guò)相應(yīng)的狀態(tài)觀察器得到。沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 圖11（a） KT=圖11（b） KT=圖11（c） KT=沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 圖11（d） KT=雙擊階躍輸入模塊把階躍值設(shè)置為10。在此基礎(chǔ)上，利用圖8的仿真模型，可以觀察PI參數(shù)對(duì)跟隨性能指標(biāo)的影響趨勢(shì)，找到符合工程要求的更合適的參數(shù)。電流濾波時(shí)間常數(shù)T。第Ⅱ階段是恒流升速階段。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。圖中ASR為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，ACR為電流調(diào)節(jié)器，TG為測(cè)速發(fā)電機(jī)，TA為電流互感器，UPE為電力電子變換器，為轉(zhuǎn)速給定電壓，為轉(zhuǎn)速反饋電壓，為電流給定電壓，為電流反饋電壓。雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋的作用，分別設(shè)置了轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器。（2）選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求≤5%，并保證穩(wěn)態(tài)電流無(wú)差，可按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。給定KT=，超調(diào)量為0；而當(dāng)給定KT=，%。以KT=Ⅰ+，很快地得到了電流環(huán)的階躍響應(yīng)的仿真結(jié)果如圖12(b)所示；以KT=+，同樣得到了電流環(huán)的階躍響應(yīng)的仿真結(jié)果如圖12(c)所示；以KT=+，同樣得到了電流環(huán)的階躍響應(yīng)的仿真結(jié)果如圖12(d)所示。因此，在雙閉環(huán)直流調(diào)節(jié)系統(tǒng)系統(tǒng)中，由電網(wǎng)電壓擾動(dòng)所引起的動(dòng)態(tài)速度變化要比在單閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中小的多[4]。這里我就不一一介紹。這主要是因?yàn)樵趩伍]環(huán)系沈 陽(yáng) 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 統(tǒng)中不能完全按照要求來(lái)控制動(dòng)態(tài)過(guò)程的電流或轉(zhuǎn)矩。二是雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)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)，如果生產(chǎn)工藝要求不允許有超調(diào)，如何來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題呢？最終我總結(jié)了兩種法案，一是瞬間降低轉(zhuǎn)速給定電壓，二是自動(dòng)提高轉(zhuǎn)速反饋電壓。在設(shè)計(jì)過(guò)程快完成時(shí)，我的設(shè)計(jì)又出現(xiàn)了兩個(gè)難點(diǎn)，一是在設(shè)計(jì)過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，要求是在控制電路中檢測(cè)到電流，然后能馬上切斷晶閘管的電壓實(shí)現(xiàn)保護(hù)。因此，它具有抑制干擾的能力，對(duì)元件特性變化不敏感，并能改善系統(tǒng)的響應(yīng)特性。如