【正文】 階段（ t2 以后） ASR 和 ACR 都不飽和，ASR 起主導(dǎo)作用，ACR 力圖使 Id 盡快地跟隨 U*i ，或者說，電流內(nèi)環(huán)是一個電流隨動子系統(tǒng)。電機的反電動勢 E 也按線性增長，對電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)來說，E 是一個線性漸增的擾動量，為了克服它的擾動， Ud0 和 Uc 也必須基本上按線性增長，才能保持 Id 恒定。特點：ASR 由不飽和進(jìn)入飽和狀態(tài)，轉(zhuǎn)速增加較慢、電流快速上升到 Idm。當(dāng) Id ≥ IdL 后，電機開始起動，由于機電慣性作用，轉(zhuǎn)速不會很快增長，ASR 輸入偏差電壓仍較大， ASR 很快進(jìn)入飽和狀態(tài)，而 ACR 一般不飽和。 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動過程 在起動過程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 經(jīng)歷了不飽和（ I ） 、飽和（ II ） 、退飽和（ III ）三個階段。當(dāng)故障消失時，系統(tǒng)能夠自動恢復(fù)正常。圖 4：dIU*n? UctIdLnUd0Un+? UiWASR(s) WACR(s) Ks Tss+11/RTl s+1RTmsU*i Id1/Ce+E1．5 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)兩個調(diào)節(jié)器的作用1） 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用使轉(zhuǎn)速 n 跟隨給定電壓 變化，當(dāng)偏差電壓為零時，實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)無靜差；*mU對負(fù)載變化起抗擾作用；其輸出限幅值決定允許的最大電流。圖中 和 分別)(sWASR)(sACR表示轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。1．4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型雙閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的主要形式仍然是以傳遞函數(shù)或零極點模型為基礎(chǔ)的系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖。U?圖 3 Ks ? 1/CeU*n UctIdEnUd0Un+ +ASR+U*i IdR R ? ACRUi UPE實際上，在正常運行時，電流調(diào)節(jié)器是不會達(dá)到飽和狀態(tài)的。當(dāng)調(diào)節(jié)器飽和時，輸出為恒值，輸入量的變化不再影響輸出，相當(dāng)與使該調(diào)節(jié)環(huán)開環(huán)。圖 2 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)圖中U *n、U n—轉(zhuǎn)速給定電壓和轉(zhuǎn)速反饋電壓 U*i、 Ui—電流給定電壓和電流反饋電壓 ASR—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ACR—電流調(diào)節(jié)器 TG—測速發(fā)電機 TA—電流互感器 UPE—電力電子變換器1．3 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)太結(jié)構(gòu)圖和靜特性首先要畫出雙閉環(huán)直流系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖 3 所示，分析雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)靜特性的關(guān)鍵是掌握 PI 調(diào)節(jié)器的穩(wěn)太特征。因為PI調(diào)節(jié)器作為校正裝置既可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，使系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運行時得到無靜差調(diào)速，又能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；作為控制器時又能兼顧快速響應(yīng)和消除靜差兩方面的要求。這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。1．2 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，在系統(tǒng)中設(shè)置了兩個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，二者之間實行串級連接，如圖2所示，即把轉(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)器的輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置。問題是希望在啟動過程中只有電流負(fù)反饋，而不能讓它和轉(zhuǎn)速負(fù)反饋同時加到一個調(diào)節(jié)器的輸入端，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)揮主作用，因此我們采用雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。這是在最大電流（轉(zhuǎn)矩）受限的條件下調(diào)速系統(tǒng)所能得到的最快的起動過程。在實際工作中,我們希望在電機最大電流（轉(zhuǎn)矩）受限的條件下，充分利用電機的允許過載能力，最好是在過渡過程中始終保持電流（轉(zhuǎn)矩）為允許最大值，使電力拖動系統(tǒng)盡可能用最大的加速度起動，到達(dá)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，又讓電流立即降下來，使轉(zhuǎn)矩馬上與負(fù)載相平衡，從而轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運行。帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動時的電流和轉(zhuǎn)速波形如圖1（a）所示。在單閉環(huán)系統(tǒng)中，只有電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)是專門用來控制電流的。但如果對系統(tǒng)的動態(tài)性能要求較高，例如要求起制動、突加負(fù)載動態(tài)速降小等等，單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿足要求。我們知道反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)具有良好的抗擾性能，它對于被反饋環(huán)的前向通道上的一切擾動作用都能有效的加以抑制。目 錄1 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理 .............................................................................................11．1 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的介紹 ..................................................................................................11．2 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成 .......................................................................................................21．3 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)和靜特性 ..........................................................................21．4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 ..........................................................................................31．5 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)兩個調(diào)節(jié)器的作用 ..............................................................................32 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動過程分析 .........................................................................................42．1 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動時的轉(zhuǎn)速和電流波形 ..................................................................42．2 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動過程 ..........................................................................................42．3 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)抗擾性能 .................................................................