【正文】 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為 (s ) ( 1)nnASR nKsW s?? ?? （ 3）傳遞函數(shù)參數(shù)計(jì)算 （ 4）調(diào)節(jié)器電路參數(shù)計(jì)算 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理如圖 310 所示，取 0=40kR ? ，計(jì)算各元件參數(shù)，確定調(diào)節(jié)器。問題是希望在起動(dòng)過程中只有電流負(fù)反饋，而不能讓它和轉(zhuǎn)速負(fù)反饋同時(shí)加到一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸人端，到達(dá)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，又希望只要轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不再靠電流負(fù)反饋發(fā)揮主要的作用。在設(shè)計(jì)中對于整個(gè)系統(tǒng)的理解很重要。由電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程可知，加速度與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩成正比關(guān)系，而轉(zhuǎn)矩又與電動(dòng)機(jī)的電流成正比。電力電子器件的發(fā)展，使稱為第二代電力電子器件之一的大功率晶體管（ GTR）得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于 CPCI 總線工控機(jī)良好地解決了可靠性和可維護(hù)性問題，而且基于 Microsoft 的軟件和開發(fā)工具的價(jià)位比較低，所以， CPCI工控機(jī)得以迅速打入嵌入式產(chǎn)品市場。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。在此情況 下，業(yè)內(nèi)廠商經(jīng)過市場調(diào)查，確定開發(fā)的 DCS 產(chǎn)品應(yīng)以模擬量反饋控制為主，輔以開關(guān)量的順序控制和模擬量開關(guān)量混合型的批量控制，它們可以覆蓋煉油、石化、化工、冶金、電力、輕工及市政工程等大部分行業(yè) 。 基 于 VM 的雙閉環(huán)直流運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和校正 教學(xué)單位：機(jī)械與材料學(xué)院 1 緒論 1． 1 課題的來源、研究背景及意義 電機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械，鋼鐵，礦山，冶金，化工，石油，紡織，軍工等行業(yè)。 1975 年前后，在原來采用中小規(guī)模集成電路而形成的直接數(shù)字控制器 (DDC)的自控和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了以集中顯示操作、分散控制為特征的集散控制系統(tǒng) (DCS)。此時(shí)的 PLC 為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。但相對于 PCI/ISA 加固型工控機(jī)而言，由于總體成本高、技術(shù)開 發(fā)難度大、無源背板定義并不完全統(tǒng)一導(dǎo)致模板配套性差、電磁兼容性設(shè)計(jì)要求高等因素， CompactPCI 工控機(jī)在工業(yè)過程控制領(lǐng)域并未得 到實(shí)際應(yīng)用，反而在電信市場獲得廣泛應(yīng)用。由于晶體管是既能控制導(dǎo)通又能控制關(guān)斷 的全控型器件，其性能優(yōu)良，以大功率晶體管為基礎(chǔ)組成的晶體管脈寬調(diào)制（ PWM）直流調(diào)速系統(tǒng)在直流傳動(dòng)中使用呈現(xiàn)越來越普遍的趨勢。因而同時(shí)對速度和電流進(jìn)行控制，成為實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)性能電機(jī)控制系統(tǒng)所必須完成的工作。但是側(cè)重于系統(tǒng)的問題。怎樣才能做到這種既存在轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋?zhàn)饔?，又使它們只能分別在不同的階段起作用呢 ?雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)正是用來解決這個(gè)問題的。 圖 310 含濾波環(huán)節(jié)的 PI 型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 變壓器參數(shù)計(jì)算 一 般情況下，晶閘管變流裝置所要求的交流供電電壓與電網(wǎng)電壓是不一致 的，所以需要變流 變壓器， 通過變壓器進(jìn)行電壓變換，并使裝置于電網(wǎng)隔離，減少電網(wǎng)于晶閘管變流裝置的互相干擾。 （ 1） 轉(zhuǎn)速環(huán)的簡化 a) b) c) 圖 39 轉(zhuǎn)速環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖及簡化 a)用等效環(huán)節(jié)代替電流環(huán) b)等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)和小慣性近似處理 c)校正后成為典型三階系統(tǒng) （ 2）轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)選擇 由于設(shè)計(jì)有靜差要求，因此轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)，有考慮到動(dòng)態(tài)要求，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器應(yīng)采用 PI調(diào)節(jié)器，按典型 II型系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)。 由于主電路電感的作用，電流不能突跳，為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下最快起動(dòng)，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為最大值的恒流過程，按照反饋控制規(guī)律，采用某個(gè)物理量的負(fù)反饋就可以保持該量基本不變，那么采用電流負(fù)反饋就應(yīng)該能得到近似的恒流過程。對于系統(tǒng)模型的建立和穩(wěn)定性分析校正很清晰?？梢獙?shí)現(xiàn)高精度和高動(dòng)態(tài)性能的控制，不僅要控制速度，同時(shí)還要控制速度的變化率也就是加速度。 傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)的整流裝置采用晶閘管，雖然在經(jīng)濟(jì)性和可靠性上都有一定優(yōu)勢，但其控制復(fù)雜，對散熱要求也較高。為了將 PCI SIG 的 PCI 總線規(guī)范用在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 1995 年 11 月 PCI 工業(yè)計(jì)算機(jī)制造者聯(lián)合會(huì) (PICMG)頒布了 CompactPCI 規(guī)范 版。人們很快將其引入可編程控制器，使 PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝 置。 70 年代中期，由于設(shè)備大型化、工藝流程連續(xù)性要求高、要控制的工藝參 數(shù)增多，而且條件苛刻，要求顯示操作集中等，使已經(jīng)普及的電動(dòng)單元組合儀表不能完全滿足要求。這些行業(yè)中絕大部分生產(chǎn)機(jī)械都采用電動(dòng)機(jī)作原動(dòng)機(jī)。由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)并不普及，所以開發(fā) DCS 應(yīng)強(qiáng)調(diào)用戶可以不懂計(jì)算機(jī)就能使用 DCS。個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡稱 PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller（ PLC） 。 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) 現(xiàn)場總線技術(shù)是從 80 年代后期誕生的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，經(jīng)歷十幾年左右的發(fā)展，國際上出現(xiàn)