【正文】 穩(wěn)態(tài)誤差調(diào)節(jié) 正常運行時，電流不會達到最大值，因此 ACR始終不會飽和，只有 ASR涉及是否飽和問題 （一）轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成及靜特性 3. 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性 CSSSE 2022/2/17 第二章 速度閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 54 *0*0n n ni i di im d dmdmA S R A CRU U n U nU U IUA S RU I II??? ? ? ???? ? ?與 均無穩(wěn)態(tài)誤差 這一段靜特性從電流為 一直持續(xù)到不電流達到飽和：*00d im dmn n I U In n A SARSR?? ? ??轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)，僅剩電流無靜差飽和： 單環(huán)系統(tǒng)：： 退飽和d dm d dmI I I I??雙環(huán)系統(tǒng)在 時轉(zhuǎn)速無靜差，在 時電流無靜差（一）轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成及靜特性 3. 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性 CSSSE 2022/2/17 第二章 速度閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 55 d dm d dmI I I I??雙環(huán)系統(tǒng)在 時轉(zhuǎn)速無靜差，在 時電流無靜差雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性 （一）轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成及靜特性 3. 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性 CSSSE 2022/2/17 第二章 速度閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 56 ? ?? ?? ?*0**123nnd i i d Lne d Ld e dcts s sn U U nI U U IUC I RU C n I RUK K K?????? ? ?? ? ???? ? ?雙環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定工作時，兩個調(diào)節(jié)器均不飽和，此時 ，轉(zhuǎn)速由給定電壓決定 ，電流環(huán)的給定輸入由負載電流決定 ，控制電壓同時取決于 給定電壓和負載電流**m a x**n m i m d mn m i mU n U IUU????反饋系數(shù)計算： 和 受運算放大器的工作電壓和允許輸入電壓的限制（一）轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成及靜特性 3. 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性 CSSSE 2022/2/17 第二章 速度閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 57 啟動過程的 3個階段： I. 電流上升階段 II. 恒流升速階段 啟動過程分析 設(shè)置雙閉環(huán)的重要目的 是獲得接近理想啟動特性的 啟動過程， 整個啟動過程按 照 ASR處于 不飽和、飽和、退飽和 的不同狀態(tài)分為三個階段 （二）雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程分析 1. 啟動過程的三個階段 CSSSE 2022/2/17 第二章 速度閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 58 啟動過程特點： （１）飽和非線性控制 ASR飽和：恒值電流調(diào)節(jié) ASR不飽和：電流隨動，無靜差調(diào)速 （２）準時間最優(yōu)控制 （３）退飽和轉(zhuǎn)速超調(diào) （二）雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程分析 2. 啟動過程特點 CSSSE 2022/2/17 第二章 速度閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 59 系統(tǒng)動態(tài)性能： （１）動態(tài)跟隨性能 （２）動態(tài)抗擾性能：抗負載擾動、抗電網(wǎng)電壓擾動 調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)抗干擾能力分析 速度單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 ASR和 ACR的作用： ? ASR：轉(zhuǎn)速穩(wěn)態(tài)無靜差；抵抗負載擾動；限制最大電流 ? ACR：抵抗內(nèi)環(huán)擾動；最大啟動電流；限制電流最大值； 電流跟隨作用 （三）雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能 CSSSE 2022/2/17 第二章 速度閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 60 本章小結(jié) ? 速度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是直流電動機調(diào)速系統(tǒng)的一種基本方式，具有反饋控制的基本規(guī)律 ? 限流保護是為了解決反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動和堵轉(zhuǎn)時電流過大問題而采取的一種限流措施，限流保護的基本方法之一是電流截止負反饋 ? 調(diào)速系統(tǒng)采用比例調(diào)節(jié)時系統(tǒng)有靜差，為消除靜差可在調(diào)速系統(tǒng)中引入積分環(huán)節(jié)，使之成為比例積分調(diào)速系統(tǒng)，可同時滿足穩(wěn)定精度高和動態(tài)響應(yīng)快的要求 CSSSE 2022/2/17 第二章 速度閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 61 本章小結(jié) ? 如果對直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能要求較高，例如要求快速啟動和制動、突加負載動態(tài)速降小等等，則簡單的速度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)難以滿足需要，可采用多環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)，最常用的是雙環(huán)控制系統(tǒng) ? 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中有兩個調(diào)節(jié)器分別對轉(zhuǎn)速和電流進行控制，可以使系統(tǒng)獲得令人滿意的動態(tài)跟隨性能和動態(tài)抗擾性能。在正常運行時，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)速的無靜差調(diào)節(jié)以及電流的隨動控制；在系統(tǒng)啟動時，保證獲得允許的最大電流，使電動機以最快速度到達轉(zhuǎn)速給定值 ? 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程具有如下特點：飽和非線性、準時間最優(yōu)控制、退飽和轉(zhuǎn)速超調(diào) CSSSE 2022/2/17 第二章 速度閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 62 本章重點內(nèi)容 ? 轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 、 靜特性以及相關(guān)計算 ? 限流保護的原因和方法 ? 引入雙閉環(huán)調(diào)速的目的 ? 直流電動機的理想啟動特性 ? 雙環(huán)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 、 靜態(tài)參數(shù)計算 ? 雙環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程及其特點 CSSSE 2022/2/17 第二章 速度閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng) 63 本章作業(yè) 1. 有一 VM調(diào)速系統(tǒng)，已知數(shù)據(jù)如下： 直流電動機： 10kW， 220V， 55A， 1000r/min， ； 整流裝置：觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大系數(shù) Ks=44，整流裝置內(nèi)阻 ； 生產(chǎn)機械希望調(diào)速系統(tǒng)滿足的穩(wěn)態(tài)指標為：調(diào)速范圍 D=10，靜差率 s=5%。要求： （ 1）計算開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降和調(diào)速指標所允許的穩(wěn)態(tài)速降； （ 2）如果當(dāng)電動機運行于額定轉(zhuǎn)速時的給定電壓為 Ugd=20V，計算此時的轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)； （ 3）計算滿足穩(wěn)態(tài)要求所需放大器的放大系數(shù) Kp。 Nen = 150 0r/m i nC = 7V m i n/ r?**n m im N d m N s**n d L n i i c t d 0AS R ACR P IU = 15V U = 10V I = 20A I = 2I R = 2 Ω K = 20U = 5V I = 10A n U U U U U、 、 、 、2 . 在 轉(zhuǎn) 速 、 電 流 雙 閉 環(huán) 調(diào) 速 系 統(tǒng) 中 ， 和 均 采 用 調(diào) 節(jié) 器 。 若 ， ， ， ， ， ， ， 。 當(dāng) ， 時 ， 求 穩(wěn) 定 運 行 時 的 和 。END 轉(zhuǎn)速負反饋調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 Back to 轉(zhuǎn)速負反饋調(diào)速系統(tǒng)靜特性方程 Back to 帶電流截止負反饋環(huán)節(jié)的速度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 Back to 動態(tài)性能 Back To 啟 動 過 程 分 析