【正文】 ???? 動態(tài)性能分析 1) 起動過程 系統(tǒng)的動態(tài)性能指標包括跟隨性能指標和抗干擾性能指標。圖中的 W??????(??)和 ????????(??)分別表示轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。 圖 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特性 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)和動態(tài)性能 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu) 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。而對 AB段，則表現(xiàn)為垂直特性。當 ASR、 ACR都不飽和時， ?????=0（轉(zhuǎn)速無靜差）， ?????=0(電流無靜差 )；又有 ????? = ???? = ???? = ????0 ????? = ???? = ?????? 則有，此時 n = ??0,運行段為一水平直線；又 ASR不飽和，所以 ????? ??????? ,即 ???? ??????。 圖 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 4 頁 共 29 頁 系統(tǒng)的靜特性 曲線如圖 。當調(diào)節(jié)器不飽和時， 以轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器為例， PI 調(diào)節(jié)器 作用使 反饋信號緊緊跟隨給定信號，使 輸入偏差電 壓 ?????在穩(wěn)態(tài) 時總是為零。 調(diào)節(jié)器一般有兩種狀態(tài) ： 一為 飽和 ，即 輸出達到 限 幅值； 一為 不飽和 ，即 輸出未達到限幅值。 ASR 的輸出作為 ACR 的輸入，限制電流給定電壓的最大值； ACR 的輸出限幅電壓 Uc限制了電力電子變換器的最大輸出電壓，即電動機電樞兩端的最大電壓 [15]。 為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負反饋分別起作用，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 所示，即把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(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。測速發(fā)電機從電動機輸出轉(zhuǎn)速中引出與被調(diào)量成正比的負反饋電壓 Un， 與給定比較 后得到偏差電壓 △Un，經(jīng)放大后作為控制電壓 Uc，即形成了轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)控制環(huán)，同理得到電流環(huán)。三相交流電源供電給三相全控橋，同時為同步六脈沖發(fā)生器提供輸入，產(chǎn)生間隔均勻為 60176。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 2 頁 共 29 頁 2 系統(tǒng)設(shè)計 原理 系統(tǒng)組成 雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)，包括主電路和控制回路 ,系統(tǒng)設(shè)計原理圖如圖 所示 。把這兩者結(jié)合起來研究直流調(diào)速系統(tǒng)，更有利于 促進 對直流調(diào)速系統(tǒng)的全面認識 。然而 ， 直流拖動 控制 系統(tǒng)無論在理論上和實踐上都比較成熟，并且從反饋閉環(huán)控制的角度來 看 ，它又是交流拖動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，所以直流調(diào)速系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中有著舉足輕重的作用 ；另一方面，還需 指出的是電氣傳動與自動控制有著密切的關(guān)系。直流電動機具有良好的起、制動性能，宜于在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速 ，許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動領(lǐng)域，如 軋鋼機、礦井卷揚機、挖掘機、海洋鉆機、金屬切削機床、造紙機、高層電梯等 需 要高性能可控電力拖動的領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。在實際工作中常 希望在電機最大電流限制的條件下，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)盡可能以 最大的加速度啟動，到達穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，又讓電流立即降下來，使轉(zhuǎn)矩 馬上與負載 平衡，從而轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài) ， 而 這就需要越來越多的生產(chǎn)機械能夠?qū)崿F(xiàn)制 動調(diào)速。直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速范圍廣、靜差率小、具有良好的穩(wěn)定性以及動態(tài)性能， 因而 在高性能的拖動技術(shù)領(lǐng)域中，相當長時期內(nèi)幾乎都采用 直流 電力 拖動系統(tǒng)。 Then, study the dynamic performance and the function of ASR and ACR while building the mathematical model of the system。 本課題 研究將從直流電動機的工作原理著手 ，掌握轉(zhuǎn)速﹑電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的基本組成部分及其靜 態(tài) 特性；然后在建立該系統(tǒng)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，分析其 動態(tài)性能及轉(zhuǎn)速和電流調(diào)節(jié)器的作用；最后， 對雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的 PID 參數(shù)進行 設(shè)計分析，通過 Simulink 仿真對其 進行整定，并比較采用 PI和 PID 控制方法 時系統(tǒng)的性能差異。 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 作 者 : 學(xué) 號： 學(xué)院 (系 ): 專 業(yè) : 題 目 : 雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 參數(shù)設(shè)計 指導(dǎo)者： (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) 評閱者： (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) 2020 年 06 月 實驗師 副教授 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要 現(xiàn)代生產(chǎn)過程中 ,許多生產(chǎn)器械都要求在一定范圍內(nèi)進行速度的平滑調(diào)節(jié) ,并要求 系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)和 動態(tài)性能，這就使得調(diào)速范圍廣，靜差率較小且具有良好的穩(wěn)定性的直流調(diào)速系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。轉(zhuǎn)速，電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是直流調(diào)速系統(tǒng)中發(fā)展得最為成熟，應(yīng)用最為廣泛的電力傳動系統(tǒng)，具有動態(tài)響應(yīng)快，抗干擾性能好等許多優(yōu)點。 關(guān)鍵詞 雙閉環(huán) 不可逆 直流調(diào)速 PID Simulink 仿真 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要 Title Double ClosedLoop Thyristor irreversible DC Speed Regulating System parameters Design Abstract The velocity of many instruments need to be adjusted smoothly in modern producing process and also those instruments have requirements of good static and dynamic performance. All of the previously mentioned made DC speed regulating system a widely applied choice， which Combine wide range of speed regulating and small static rate with excellent stability. ASR,ACR double closedloop DC speed regulating system is the maturest and the most widely applied system pared with others. This subject will be started with the principles of DC motor and study the basic position together with the static performance of the system。 finally, design the PID parameters and simulate the system via Simulink and pare the performance with PI controller. Keywords Double closedloop irreversible DC speed regulating PID Simulink 目 次 1 引言 ................................................................ 1 2 系統(tǒng)設(shè)計原理 ........................................................ 2 系統(tǒng)組成 ....................................................... 2 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性 ......................................... 3 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)和 動態(tài)性能 ......................................... 4 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu) .............................................. 4 動態(tài)性能分析 .............................................. 5 電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ......................................... 7 PID 控制 ....................................................... 7 3 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計和計算 .................................................. 9 關(guān)鍵參數(shù)計算 .................................................... 9 電流調(diào)節(jié)器參