直流电机补偿环节设计
无刷直流电动机控制系统
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第一章直流无刷电机的工作原理71.根本工作原理72.无刷直流电动机的组成10第二章无刷直流电机的控制121.无刷直流电机的控制原理122.转子的控制143.速度的控制15第三章电机的反应151.电流测量152. RPM转速测量16第四章硬件设计161. LPC2141的使用方法16小结17电气与信息工程系课程设计评分表错误!未定义书签。
简介直流无刷电机:又称"无换向器电机交一直一交系统〞或"直交系统〞。
是将交流电源整流后变成直流，再由逆变器转换成频率可调的交流电,但是,注意此处逆变器是工作在直流斩波方式。
无刷直流电动机Brushless Direct CurrentMotor ,BLDC,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料;产品性能超越传统直流电机的所有优点,同时又解决了直流电机碳刷滑环的缺点,数字式控制,是当今最理想的调速电机。
无刷直流电动机具有上述的三高特性,非常适合使用在24小时连续运转的产业机械及空调冷冻主机、风机水泵、空气压缩机负载;低速高转矩及高频繁正反转不发热的特性，更适合应用于机床工作母机及牵引电机的驱动;其稳速运转精度比直流有刷电机更高,比矢量控制或直接转矩控制速度闭环的变频驱动还要高,性能价格比更好,是现代化调速驱动的最正确选择。
目前，在微小功率畴直流无刷电动机是开展较快的新型电机。
由于各个应用领域需要各自独特的直流无刷电动机，所以直流无刷电动机的类型较多。
大体上有计算机外存储器以及VCD、DVD、CD主轴驱动用扁平式无铁心电机构造，小型通风机用外转子电机构造，家电用多极磁场构造及装式构造，电动自行车用多极、外转子构造等等。
上述直流无刷电动机的电机本身和电路均成一体，使用十分方便，它的产量也非常大。
为了满足大批量、低本钱的市场需要，直流无刷电动机的生产必须要形成规模经济。
因此，直流无刷电动机是一种高投入、高产出的行业。
基于PI和预测控制的电机电流环设计
基于PI和预测控制的电机电流环设计一、引言电机电流环控制是电机控制系统中的关键环节之一、传统的电机电流环控制方法主要有比例控制和PID控制。
然而，这些方法不能针对电机的非线性、时变特性进行控制，容易导致系统的性能下降。
为了克服这些问题，基于预测控制的电机电流环控制方法逐渐被研究和应用。
本文将探讨基于PI和预测控制的电机电流环设计。
PI控制方法是目前应用最广泛的控制算法之一、其基本原理是根据系统当前状态和误差信号，通过比例和积分两个参数对输出信号进行调节。
在电机电流环中，PI控制主要用于改善电机电流的跟踪性能。
1.系统建模首先需要建立电机电流环的数学模型，可以采用电压模型或电流模型进行建模。
对于直流电机而言，可以使用基本的电机电流控制方程进行建模，如下所示：ua(t) = Ra * ia(t) + L * da(t)/dt + Vb(t)其中，ua(t)为电机的电压信号，Ra为电机的电阻，ia(t)为电机的电流信号，L为电机的感应电感，da(t)/dt为电机的电流变化率，Vb(t)为电机的电压源。
2.控制算法设计基于PI控制的电机电流环设计过程中，首先需要确定PI控制的比例和积分参数Kp和Ki。
Kp参数主要用于实现误差的快速补偿，Ki参数主要用于消除误差的累积。
为了实现最佳控制性能，可以使用试探法或者优化算法确定最佳参数值。
3.控制器实现确定了Kp和Ki参数后，需要将其实现为控制器的形式。
可以使用硬件电路或者软件程序实现PI控制器。
在实现过程中，需要考虑采样周期和系统输出的离散化处理，以确保控制器的稳定性和实时性。
4.性能评估在完成控制器的实现后，需要对其进行性能评估和测试。
可以通过仿真或实验的方式验证控制器的跟踪性能、稳定性和鲁棒性等指标。
基于预测控制的电机电流环设计是一种高级的控制方法，可以克服传统控制方法的非线性和时变特性。
预测控制主要是通过预测电机未来的状态和输出值，基于预测结果进行控制。
直流电动机有哪几种调速方法各有哪些特点答：直流电动机有三种
直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？答：直流电动机有三种调速方法：1）调节电枢供电电压U ；2）减弱励磁磁通Φ；3）改变电枢回路电阻R 。
特点：对于要求在一定范围内无极平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。
改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速（额定转速）以上作小范围的弱磁升速。
晶闸管—电动机系统当电流断续时机械特性的显著特点是什么？答：电流断续时的电压、电流波形图（Ⅰ10P 、Ⅱ 12P ）（三相零式为例）。
断续时，0d u 波形本身与反电势E 有关，因而就与转速n 有关，而不是像电流连续时那样只由控制角α决定的常值。
机械特性呈严重的非线性，有两个显著的特点：第一个特点是当电流略有增加时，电动机的转速会下降很多，即机械特性变软。
当晶闸管导通时，整流电压波形与相电压完全一致，是电源正弦电压的一部分。
当电流断续后，晶闸管都不导通，负载端的电压波形就是反电势波形。
电流波形是一串脉冲波，其间距为︒120，脉冲电流的底部很窄。
由于整流电流平均值d I 与电流波形包围的面积成正比，如果电流波形的底部很窄，为了产生一定的d I ，各相电流峰值必须加大，因为RE u i d d -=,而整流输出的瞬时电压d u 的大小由交流电源决定，不能改变。
也就是说应使E 下降很多即转速下降很多，才能产生一定的d I ，这就是电流断续时机械特性变软的原因。
第二个特点是理想空载转速0n 升高。
因为理想空载时0=d I ，所以2m a x 02U u E d ==，所以0n 升高。
简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流 PWM 变换器基本结构如图所示，包括 IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流 PWM 变换器，通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比来调节直流 PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
Ug0Ton T t 直流PWM 变换器基本结构直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？答：频率一定、宽度可调的脉动直流电压。
直流电动机斩波调速系统设计
直流电动机斩波调速系统设计摘要长期以来，直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。
特别随着计算机在控制领域和高开关频率、全控型第二代电力半导体器件的发展，以及脉宽调制(PWM直流调速技术的应用，直流电机得到广泛应用。
目前, 市场上用的最多的IGBT 直流斩波器, 它是属于全控型斩波器，它的主导器件采用国际上先进的电力电子器件IGBT ，由门极电压控制，从根本上克服了晶闸管斩波器及GTR 斩波器的缺点。
本次课程设计采用集成脉宽调制器以及调节器构成转速、电流双闭环的直流调速系统，转速环将电动机的的转速转化为电压信号与电压给定相比较，经转速调节器作用产生电流调节器的给定信号。
电枢电流反馈信号与转速调节器的输出信号经电流调节器作用产生控制信号。
因此需要设计电流检测、转速检测电路，以及ACR 和ASR 的模型。
此外主电路要求设计驱动电路、保护电路和直流斩波电路，降压斩波电路，通过控制可控器件的占空比来控制输出电压的大小。
主电路中的可控性器件通过集成脉宽调制器控制，来控制其开通和关断。
最终形成直流电动机斩波调速系统。
关键词：斩波电路转速调节器电流调节器脉宽调制器保护和检测电路1 概述电力电子技术在现代化社会的建设中的应用起着重要作用并得到飞跃性的发展。
直流斩波器作为一种电力电子器件，也必定随着直流电的广泛应用而显得异常重要。
直流斩波器广泛应用于生产生活等时机情况当中，从我国国情出发，大力发展直流电技术，结合电力电子技术，这对改善我国科技现状水平，提高经济效益将起着重要作用。
因此研究直流斩波器有着深远的意义，它不仅能够大大改善各种机车的调速系统，为其提高安全、快速、低损耗的调速装置，还可以为世界能源危机带来曙光，解决能源带来的各种问题。
鉴于上述情况，本次课设要求设计直流电动机斩波调速系统，加深我们队斩波调速系统的理解。
斩波电路通过控制电路导通比来控制输出端电压大小，用来控制直流电动机时，电枢电压的改变可方便调节电动机转速。
基于MC33035+MC33039的直流无刷电机速度闭环控制系统设计
基于MC33035+MC33039的直流无刷电机速度闭环控制系统设计作者：应弋翔何嘉冰李沈崇史亦飞许宇翔来源：《科技创新与应用》2019年第24期摘; 要：文章详细介绍了Motorola公司的第二代直流无刷电机控制器专用芯片MC33035的基本原理，在分析了直流无刷电机的结构特点及应用现状后，设计了基于MC33035和MC33039及一些集成电路构成的小功率直流无刷电机的速度闭环控制系统，并进行了调试及试验，确认了其简单和优越的控制性能。
在设计的过程中加入了电机的过温保护，使无刷电机在实际工作环境中无故障安全运行。
关键词：MC33035;MC33039;直流无刷电机;闭环控制中图分类号：TM359.9 文献标识码：A 文章编号：2095-2945（2019）24-0049-04Abstract： In this paper， the basic principle of MC33035， a special chip for the second generation brushless DC motor controller made by Motorola Company， is introduced in detail. After analyzing the structure characteristics and application status of the brushless DC motor， the speed closed loop control system of low power brushless DC motor based on MC33035， MC33039 andsome integrated circuits is designed， debugged and tested， and its simple and superior control performance is confirmed. In the process of design， the overtemperature protection of the motor is added， so as to make the brushless motor operate safely without fault in the actual working environment.Keywords： MC33035; MC33039; brushless DC motor; closed-loop control 引言近年來，我国中小型电机和特微电机行业迅速发展，其中直流无刷电机以其高效低噪等特点逐渐取代有刷电机，成为行业的一颗新星。
运动控制系统第3章-转速闭环控制的直流调速系统ppt
s)
闭环时，Dcl
nN s ncl (1
s)
得到 Dcl (1 K )Dop
（2-50）
闭环系统静特性和开环系统机械特性的关系
开环系统 Id n 例如：在图2-24中工作点从A A′
闭环系统 Id n Un Un Uc
n Ud0 例如：在图2-24中工作点从A B 比例控制直流调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动 调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压， 以补偿电枢回路电阻压降的变化。
图2-26 积分调节器的输入和输出动态过程
图2-26 积分调节器的 输入和输出动态过程
只要ΔUn>0，积分调 节器的输出Uc便一直 增长；只有达到 ΔUn=0时， Uc才停止 上升；只有到ΔUn变 负， Uc才会下降。
当ΔUn=0时， Uc并 不是零，而是某一个 固定值Ucf
突加负载时，由于Idl的 增加，转速n下降，导 致ΔUn变正，
由式（2-48）可得
K
nop
1
275
1 103.6
ncl
2.63
则得
Kp
K
K s / Ce
103.6 30 0.015 / 0.2
46
即只要放大器的放大系数等于或大于46。
3.1.3 闭环直流调速系统反馈控制规律
（1）比例控制的反馈控制系统是被调量有 静差的控制系统 比例控制反馈控制系统的开环放大系数值 越大，系统的稳态性能越好。 但只要比例放大系数Kp＝常数，开环放大 系数K≠∞，反馈控制就只能减小稳态误差， 而不能消除它， 这样的控制系统叫做有静差控制系统。
电力拖动自动控制系统 —运动控制系统
第3章
转速闭环控制的 直流调速系统
基于UC3637的直流电动机PWM控制电路
!机械加工与自动化#基于U C 3637的直流电动机PWM 控制电路海军航空工程学院(264001) 刘陵顺 王亭 尚安利 顾文锦【摘要】根据P WM 控制器U C 3637的工作特点,设计了一种直流电动机P WM 控制电路,该电路已成功地应用于数字化舵机控制系统中。
关键词 U C 3637 直流电动机 P WM 控制 U C 3637是一种直流电动机脉宽调制控制器,可以单电源或双电源工作,双路P WM 输出,具有限流保护、欠压封锁和温度补偿等特点。
适用于开环或带测速发电机反馈的闭环直流调速系统。
同时也可以应用于无刷直流电动机P WM 速度控制、位置控制和步进电动机电流细分控制等。
本文应用U C 3637设计了一种直流电动机P WM 开环控制电路,该电路可以与计算机数字控制系统结合起来,实现舵机的位置控制。
P WM 控制电路设计 应用于舵机控制系统的执行元件是一个额定工作电压27V 、额定工作电流为1A 的永磁直流电动机。
舵机控制系统的目标是:根据不同的要求,控制舵角的变化,以满足系统的性能要求。
根据试验的不同要求,舵机要完成阶跃、正弦等运动。
控制框图如图1所示。
图1 舵机控制系统框图采用高精密电阻电位计检测舵角位置,经A D 转换反馈到计算机中与给定控制信号经过适当的计算机控制算法得到一个输出信号,再由D A 转换送到P WM 控制器,驱动舵机运动到期望的位置。
其中信号的给定、反馈信号取样、控制方程的运算及控制脉冲的输出均由计算机完成;P WM 控制器由本文设计的控制电路完成。
1.脉宽信号产生电路脉宽信号由P WM 专用控制器U C 3637产生,C 3637的典型接线图如图2所示。
其工作原理为:外部电阻对供电电源分压后,产生阈值电压,分别接到(1脚)和(3脚),在2脚和18脚分别接电容和电阻,电容和电阻的另一端分别接地。
通过内部缓冲电路与R T 作用产生恒流,给电容线性充电,产生三角波的上升沿,到达+V TH 后,以恒流线性放电,产生三角波的下降沿。
单闭环直流调速系统
第十七单元 晶闸管直流调速系统第二节单闭环直流调速系统一.转速负反馈宜流调速系统转速负反馈直流调速系统的原理如图17-40所示。
转速负反馈直流调速系统由转速给左、转速调节器ASR 、触发器CF 、晶闸管变流器U 、 测速发电机TG 等组成。
直流测速发电机输出电压与电动机转速成正比。
经分圧器分圧取出与转速n 成正 比的转速反馈电压Ufn 0转速给定电压Ugn 与Ufn 比较，其偏差电压A U=Ugn-Ufn 送转速调节器ASR 输入 端。
ASR 输出电圧作为触发器移相控制电压Uc,从而控制晶闸管变流器输出电压Udo 本闭环调速系统只有一个转速反馈环，故称为单闭环调速系统.1. 转速负反馈调速系统工作原理及其静特性设系统在负载T L 时，电动机以给定转速nl 稳定运行，此时电枢电流为Idl,对应 转速反馈电圧为Ufnl,晶闸管变流器输出电压为Udi 。
当电动机负载T L 增加时，电枢电流Id 也增加，电枢回路压降增加，电动机转速下 降，则Ufn 也相应下降， 而转速给定电压Ugn 不变，A U=Ugn-Ufn 加。
转速调节器ASR 输出电压Uc 增加，使控制角a 减小，晶闸管整流装置输出电压Ud 增加，于是电动机转速便相应自动回升，其调节过程可简述为：T L t — Id t — ld （R 》+Rd ） t I -*Ufn I U t — Uc t -* a | —Ud t -*n t 。
图17-41所示为闭坏系统静特性和开环机械特性的关系。
n亠 =H o + A//图17—41闭环系统静特性和开环机械特性的关系.图中①②③④曲线是不同Ud之下的开环机械特性。
假设当负载电流为Idl时，电动机运行在曲线①机械特性的A点上。
当负载电流增加为Id2时，在开环系统中由于Ugn不变，晶闸管变流器输出电压Ud 也不会变，但由丁•电枢电流Id增加，电枢回路压降增加，电动机转速将由A点沿着曲线①机械特性下降至&点，转速只能相应下降。
单闭环直流调速系统的仿真研究【基于MATLAB软件的仿真】《论文》
单闭环直流调速系统的仿真研究【基于MATLAB软件的仿真】《论文》1引言调速方法通常有机械的、电气的、液压的、气动的几种，仅就机械与电气调速方法而言，也可采用电气与机械配合的方法来实现速度的调节。
电气调速有许多优点，如可简化机械变速机构，提高传动效率，操作简单，易于获得无极调速，便于实现远距离控制和自动控制，因此，在生产机械中广泛采用电气方法调速。
1.1直流调速系统的概述由于直流电动机具有极好的运动性能和控制特性，尽管它不如交流电动机那样结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易，但是长期以来，直流调速系统一直占据垄断地位。
就目前来看，直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式。
在我国许多工业部门，如海洋钻探、纺织、轧钢、矿山、采掘、金属加工、造纸以及高层建筑等需要高性能可控电力拖动的场合，仍然广泛采用直流调速系统。
而且，直流调速系统在理论上和实践上都比较成熟，从控制技术的角度来看，它又是交流调速系统的基础。
随着GTO晶闸管、GTR、P-MOSFET、IGBT和MCT等全控型功率器件的问世，这些有自断能力的器件逐步取代了原来普通晶闸管系统所必须的换向电路，简化了电路的结构，提高了效率和工作频率，降低了噪声，缩小了电力电子装置的体积和重量。
谐波成分大、功率因素差的相控变流器逐步被斩波器或脉冲宽度调制器所代替，明显的扩大了电动机控制的调速范围，提高了调速精度，改善了快速性、效率和功率因素。
PWM电源终将取代晶闸管相控式可控功率电源，成为电源的主流。
随着信息、控制与系统学科以及电力电子的发展，电力拖动系统获得了迅猛发展，从旋转交流机组到水银整流器静止交流装置、晶闸管整流装置，再到众多集成电力模块。
目前完全数字化的控制装置已成功应用于生产，以微机作为控制系统的核心部件，并具有控制、检测、监视、故障诊断及故障处理等多功能电气传动系统正处在形成和不断完善之中。
1.2本章小结本章介绍了直流调速系统的研究前景及其优点。
直流调速控制系统的分析及仿真
当电流负反馈环节起主导作用时的自动调节过程如图7-1-8所示。
7.1.4系统的性能分析
代入图7-1-5中，由图可见，它是一个二阶系统，已知 二阶系统总是稳定的。但若考虑到晶闸管有延迟，晶 闸管整流装置的传递函数便为
相反。
5.电流截止负反馈环节
当 时，（亦即 ），则二极管VD截止，电流截止负反馈不起作用。当 时，（亦即 ），则二极管VD导通， [此处略去二极管的死区电压]，电流截止负反馈环节起作用，它将使整流输出电压 下降，使整流电流下降到允许最大电流。 的数值称为截止电流，以 表示。调节电位器RP3即可整定 ，亦即整定 的数值。一般取 〔 为额定电流〕。 由于电流截止负反馈环节在正常工作状况下不起作用，所以系统框图上可以省去。
在图7-1-1中，主电路中串联了一个阻值很小的取样电阻
(零点几欧)。电阻
上的电压
与
成正比。比 较阈值电压
是由一个辅助电源经电位器RP3提供的。电 流反馈信号(
图7-1-7调速系统的“挖土机”机械特性
当电流负反馈环节起主导作用时的自动调节过程如图7-1-8所示。 机械特性很陡下垂还意味着，堵转时(或起动时)电流不是很大。 这是因为在堵转时，虽然转速n=0，反电动势E＝0，但由于电流 截止负反馈的作用，使
大大下降，从而
不致过大。此时 电流称为堵转电流
⑥ 晶闸管整流电路的调节特性为输出的 平均电压
与触发电路的控制电压
之间的关系，即
图7-1-4为晶闸管整流装置的调节特性。
由图可见，它既有死区，又会饱和。 （当全导通以后，
再增加， 也不会再 上升了），且低压段还有弯曲段。面对 这非线性特性，常用的办法是讲它“看 作”一条直线，即处理成
为
双闭环直流调速系统工作原理
提升机的控制从本质上说是一个位置控制，要保证提升容器在预定地点准确停车，要求准确度高，目前的控制误差小于2cm。采用微机控制，可通过采集各种传感信号，如转角脉冲变换、钢丝绳打滑、滚筒及钢丝绳磨损等。将信号进行处理，可计算出容器准确的位置而施以控制和保护。在箕斗提升时可实现无爬行提升，大大提高了提升能力。如SIEMENS,ABB,AEG等公司己采用32位微机来构成行程给定器。除此之外还提供性能不尽相同的机械行程控制器。一般过程控制用微机作监视，行程控制也采用单独微机完成，从而提高了系统的可靠性。
1对已知系统的固有特性做恰当的变换和近似处理，以简化调节器结构。
2根据具体情况选定预期特性，即典型Ⅰ系统或典型Ⅱ系统，并按照零极点相消的原则，确定串联调节器的类型。
3根据要求的性能指标，确定调节器的有关P、I、D参数。
4校正
六 发展趋势
在进入21世纪的今天，电力电子器件的基片已从硅变换为碳化硅使电力电子新元件具有耐高压、低功耗、耐高温的优点；并制造出体积小、容量大的驱动装置；永久磁铁电动机也正在开发研制之中。随着IT技术的迅速普及，以及人类思维理念的改变，变频器相关技术的发展迅速，未来主要朝以下几个方面发展
八：总结
双闭环调速系统起动过程的电流和转速波形是接近理想快速起动过程波形的。按照ASR在起动过程中的饱和情况，可将起动过程分为三个阶段，即电流上升阶段、恒流升速阶段和转速调节阶段。从起动时间上看，Ⅱ阶段恒流升速是主要的阶段，因此双闭环系统基本上实现了电流受限制下的快速起动，利用了饱和非线性控制方法，达到“准时间最优控制”。带PI调节器的双闭环调速系统还有一个特点，就是转速必超调。在双闭环调速系统中，ASR的作用是对转速的抗扰调节并使之在稳态时无静差，其输出限幅决定允许的最大电流。ACR的作用是电流跟随，过流自动保护和及时抑制电压波动。
直流电机双闭环PID调速系统仿真设计
目录直流电机双闭环PID调速系统仿真 (1)1 转速、电流双闭环直流调速系统的组成及工作原理 (2)2 双闭环调速系统的动态数学模型 (2)3 调节器的设计 (4)3.1 电流调节器的设计 (4)3.2 转速调节器的设计 (6)4 搭建模型 (8)5 参数计算 (10)5.1 参数的直接计算 (10)5仿真具体参数 (13)6 仿真结果 (13)7 结束语 (14)8 参考文献 (16)直流电机双闭环PID调速系统仿真摘要在工程的应用中，直流电动机的占有很大的比例，同时对于直流系统的调速要求日益增长。
在直流调速系统中比较成熟并且比较广泛的是双闭环调速系统，本文对于直流双闭环的PID调速系统作简要的设计，同时利用Matlab/Simulink 仿真软件进行仿真处理。
关键词: 直流双闭环 PID调速在现代化的工业生产过程中，许多生产机械要求在一定的范围内进行速度的平滑调节，并且要求有良好的稳态、动态性能。
而直流调速系统调速范围广、静差率小、稳定性好，过载能力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频率的无级快速起制动和反转等良好的动态性能，能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求。
在高性能的拖动技术领域中，相当长时期内几乎都采用直流电力拖动系统。
开环直流调速由于自身的缺点几乎不能满足生产过程的要求，在应用广泛地双闭环直流调速系统中，PID控制已经得到了比较成熟的应用。
Matlab是目前国际上流行的一种仿真工具，它具有强大的矩阵分析运算和编程功能，建模仿真可视化功能Simulink是Matlab五大公用功能之一，他是实现动态系统仿真建模的一个集成环境，具有模块化、可重载、图形化编程、可视化及可封装等特点，可以大大提高系统仿真的效率和可靠性。
Simulink提供了丰富的模型库供系统仿真使用，它的仿真工具箱可用来解决某些特定类型的问题，也包括含有专门用于电力电子与电气传动学科仿真研究的电气系统模型库。
此外，用户可根据自己的需要开发并封装模型以扩充现有的模型库。
晶闸管-直流电动机单闭环调速系统
1.直流调速系统的动态指标对于一个调速系统，电动机要不断地处于启动、制动、反转、调速以及突然加减负载的过渡过程，此时，必须研究相关电机运行的动态指标，如稳定性、快速性、动态误差等。
这对于提高产品质量和劳动生产率，保证系统安全运行是很有意义的。
（1）跟随指标：系统对给定信号的动态响应性能，称为“跟随”性能，一般用最大超调量σ，超调时间t和震荡次数N三个指标来衡量，图s2.1是突加给定作用下的动态响应曲线。
最大超调量反映了系统的动态精度，超调量越小，则说明系统的过渡过程进行得平稳。
不同的调速系统对最大超调量的要求也不同。
一般调速系统σ可允许10%~35%；轧钢机中的初轧机要求小于10%，连轧机则要求小于2%~5%，；而在张力控制的卷曲机反映了系统的快速性。
系统（造纸机），则不允许有超调量。
调整时间ts为0.2s~0.5s，造纸机为0.3s。
振荡次数也反映了系统的例如，连轧机ts稳定性。
例如，磨床等普通机床允许震荡3次，龙门刨及轧机则允许振荡1次，而造纸机不允许有振荡。
图2.1突加给定作用下的动态响应曲线（2）抗扰指标：对扰动量作用时的动态响应性能，称为“抗扰”性能。
一般用最大动态速降Δnmax ，恢复时间tf和振荡次数N三个指标来衡量。
用图2.2是突加负载时的动态响应曲线。
最大动态速降反映了系统抗扰动能力和系统的稳定性。
由于最大动态速降及扰动量的大小是有关的，因此必须同时注明扰动量的大小。
恢复时间反映了系统的抗扰动能力和快速性。
振荡次数N同样代表系统的稳定性及抗扰动能力图2.2突加负载时的动态响应曲线2.晶闸管电动机直流调速系统存在的问题图2.3 V-M系统的运行范围晶闸管整流器也有它的缺点。
首先，由于晶闸管的单向导电性，它不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。
由半控整流电路构成的V-M 系统只允许单象限运行（图2.3a），全控整流电路可以实现有源逆变，允许电动机工作在反转制动状态，因而能获得二象限运行（图2.3b）。
直流PWM调速系统课设
（一）任务书1 性能指标稳态指标：系统无静差动态指标：σi<=5%;空载起动到额定转速时σn<=10% 。
2 给定电机及系统参数P N=220W，U N=48V，I N=3.7A，λ=2，n N=200r/min，R a=6.5欧姆电枢回路总电阻R =8欧姆电枢回路总电感L =120mH电机飞轮惯量GD2=1.29 Nm23 设计步骤及说明书要求①画出系统结构图，并简要说明工作原理②根据给定电机参数，设计整流变压器，并计算变压器容量及副边电压值；选择整流二极管及开关管的参数，并确定过流、过压保护元件参数。
③分析PWM变换器，脉宽调制器（UPW）及逻辑延时（DLD）工作原理。
④设计ACR、ASR并满足给定性能指标要求。
⑤完成说明书，对构成系统的各环节分析时，应先画出本环节原理图，对照分析。
⑥打印说明书（B5），打印电气原理图（A2）。
并交软盘（一组）一张。
目录（二） 实验设计方法及其步骤一、 概述该系统是运用H 型双极模式PWM 控制的原理,采用电流速度双闭环控制方式,设计的一个基于PWM 控制的直流电机控制系统,并设计了软启动电路和完善的保护电路,确保直流电机控制系统准确、可靠地运行。
在主电路设计上,三相交流电经整流电路整流、电容滤波,再由4个IGBT 组成的H 型双极模式转换电路进行调压控制电机速度。
在控制电路中,采用双闭环控制系统,内环是电流环,外环是速度环。
电流检测采用根据磁场补偿原理制成的新型霍尔效应电流互感器—LEM 模块[1].,电流环调节器采用PI 调节,电流调节器输出控制脉冲宽度调制电路产生PWM 波,再通过脉冲分配电路和驱动电路控制IGBT 实现功率变换。
速度检测采用直流测速发电机,其结构简单可靠,准确度高。
为使整个系统能正常安全地运行,设计了过流、过载、过压、欠压保护电路,另外还有过压吸收电路。
确保了系统可靠运行。
二、 系统结构框图及工作原理2.1 系统结构框图如下：双闭环脉宽调速系统的原理框图如图2-1所示。
直流电机调速器_PWM原理分析
直流电机调速器_PWM原理分析直流电动机脉宽调制(PWM)控制器UC3637用于控制开环或闭环直流电动机速度或位置，其内部产生1路模拟误差电压信号，并输出2路PWM脉冲信号，这2路PWM脉冲信号与误差电压信号的幅值成正比，并与其极性相关，因此构成双向调速系统，实现PWM双输出，驱动电流能力为100mA，该器件还具有限流保护、欠电压封锁及温度补偿等特点。
而驱动集成电路IR2110对PWM信号具有自举功能。
有2路完全独立的高保真输入输出通道，且这2路通道具有开通慢、关断快的防桥臂直通的互锁功能，可使电路可靠工作。
这里采用UC3637和IR2110设计一种直流电动机PWM开环控制电路，并与计算机控制系统相结合，实现对某种舵系统直流电动机的控制，进而验证该电路的正确性。
2 PWM开环控制电路该电路设计控制系统的目标是在计算机不同的给定信号下，电动机可快速达到指定位置，以满足系统性能要求。
控制原理框图如图1所示。
被控直流电动机M的转速由测速发电机G测得，测速发电机所测得的转速信号经A/D转换后的数字信号在计算机中与给定信号相比较，再经计算后输出数字控制信号，经D/A转换变为模拟信号送至UC3637的脉宽信号产生电路，从而实现对直流电动机的速度控制。
图2为基于UC3637的直流电动机PWM控制电路，该电路分为4部分：脉宽信号产生电路、自举驱动电路、主电路、保护电路。
该电路产生5～10 V的阈值电压，分别将U2=10 V接引脚1，U1=5V接引脚3，这样三角波就在5~10 V内变化，即电容CT连接的引脚2电压在5~10V内变化。
UK是从计算机输出经数模转换得到的电压，其范围为-10～+lO V，而UC3637需要5～10V的控制电压接引脚9和11，控制输出端的占空比。
利用R2~R5对控制电压UK进行电平转换，令R2=10 kΩ、R3=18kΩ、R5=20 kΩ，当UK=-1 0 V时，应有UR=5 V，由电路分流可以获得：代入数据解得，R4=2 kΩ。
电机速度开环控制和闭环控制
电机速度开环控制和闭环控制实验三⼗三电机速度开环控制和闭环控制（⾃动控制理论—检测技术综合实验）⼀、实验原理1．直流电机速度的控制直流电机的速度控制可以采⽤电枢回路电压控制、励磁回路电流控制和电枢回路串电阻控制三种基本⽅法。
三种控制⽅式中，电枢电压控制⽅法应⽤最⼴，它⽤于额定转速以下的调速，⽽且效率较⾼。
本实验采⽤电枢控制⽅式，如图33-1 所⽰。
本实验装置为⼀套⼩功率直流电机机组装置。
连接于被控制电机的输出轴的是⼀台发电机，发电机输出端接电阻负载，调节电阻负载即可调节被控制电机的输出负载。
发电机输出电压E图33-1 直流电机速度的电枢控制⽅式兼作被控电机速度反馈电压。
2．开环控制和闭环控制由⾃动控制理论分析可知，负载的存在相当于在控制系统中加⼊了扰动。
扰动会导致输出（电机速度）偏离希望值。
闭环控制能有效地抑制扰动，稳定控制系统的输出。
闭环控制原理⽅框图如图33-2。
当积分环节串联在扰动作⽤的反馈通道（即扰动作⽤点之前）时，即成为针对阶跃扰动时的I 型系统，能消除阶跃信号扰动。
图33-2 直流电机速度的闭环控制原理⽅框图采⽤积分环节虽然能⼀定程度上消除系统的稳态误差，但是却对系统的动态性能（超调量、响应时间）和稳定性产⽣不利影响。
因此需要配合进⾏控制器的设计和校正（采⽤根轨迹设计⽅法或频域设计⽅法）。
此外，在扰动可以测量的情况下，采⽤顺馈控制也能有效地对扰动引起的跟踪误差进⾏补偿，减轻反馈系统的负担，见图 33-3。
cDREG 1 G C图 33-3 反馈＋顺馈控制⽅式消除扰动引起的误差式中： G 1= G 1 (s ) 为控制器传递函数，也是扰动输⼊时的反馈通道传递函数；G 2 = G 2 (s ) 为被控对象（本实验中即被控直流电机）的传递函数； G c = G c (s ) 为顺馈控制通道传递函数； R 为指令输⼊，即希望的电机速度；C 为输出被控量，即被控电机的输出速度； E 为系统的稳态误差；D 为系统的扰动输⼊，即电机的负载。
带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统的设计和仿真
带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统的设计和仿真1.设计原理带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统由速度反馈环和电流反馈环组成。
其基本原理是，通过测量电机驱动器的输出转速，并与给定的转速进行比较，从而产生误差信号。
误差信号经过比例、积分和微分三个环节进行处理后，作为电机驱动器的控制量，用于调节电机的输入电压。
具体的设计步骤如下：(1)确定电机的调速要求和性能指标，包括稳态误差、调速范围、动态响应时间等。
(2)根据电机的参数和特性曲线，确定理想的速度控制系统传递函数。
(3)选择合适的调节器类型和参数，并确定反馈信号的获取方式。
(4)设计速度环和电流环的控制回路，包括比例、积分和微分环节的参数设置。
(5)进行系统稳态和动态性能的仿真和分析。
2.仿真过程在进行仿真前，需要先确定电机的参数和特性曲线，并建立相应的数学模型。
然后，在Simulink等软件中搭建整个调速系统的模型。
具体步骤如下：(1)根据电机的特性曲线确定电机的传递函数模型，例如：Gs=1/(Js+B)其中，Gs为电机的机械转速传递函数，J为转动惯量，B为阻尼系数。
(2)设计速度环的控制回路，包括比例环节、积分环节和微分环节。
通常采用PID控制器，其传递函数为：Gc=Kp+Ki/s+Kd*s其中，Kp、Ki和Kd分别为比例、积分和微分环节的增益。
(3)设计电流环的控制回路，采用电流截止负反馈的方式。
电流环的控制器传递函数为：Gc=Kc*(1+s*Rf)其中，Kc为增益，Rf为电流截止反馈的滤波器。
(4)将速度环和电流环相连接，构成整个闭环控制系统。
(5)进行系统的仿真，观察系统的稳态和动态响应，并根据需要进行参数调整和优化。
3.仿真结果和分析根据以上步骤进行仿真后，可以得到系统的稳态和动态响应曲线。
通过观察和分析这些曲线，可以评估系统的性能和效果。
首先，可以通过误差曲线来评估系统的稳态性能，即在给定转速下是否存在稳态误差。
如果误差较大，需要调整PID控制器的参数来改善系统的稳定性。
转速﹑电流双闭环直流调速系统
—转速反馈系数;—电流反馈系数
实际上，在正常运行时，电流调节器是不会达到饱和状态的。因此，对于静特性来说，只有转速调节器饱和与不饱和两种情况。
1．转速调节器不饱和
这时，两个调节器都不饱和，稳态时，它们的输入偏差电压都是零，因此
由第一个关系式可得
(2-1)
从而得到图2-5所示静特性的CA段。与此同时，由于ASR不饱和， ，从上述第二个关系式可知 。这就是说，CA段特性从理想空载状态的 一直延续到 ，而 一般都是大于额定电流 的。这就是静特性的运行段，它是一条水平的特性。
由图2—1可见，对一个调速系统来说，如果能满足最低转速运行的静差率s，那么，其它转速的静差率也必然都能满足。
图2—1
事实上，调速范围和静差率这两项指标并不是彼此孤立的，必须同时提才有意义。一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所提静差率要求的转速可调范围。脱离了对静差率的要求。任何调速系统都可以得到极高的调速范围；反过来，脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了。
1）上升时间
在典型的阶跃响应跟随过程中，输出量从零起第一次上升到稳态值 所经过的时间称为上升时间，它表示动态响应的快速性，见图2—2。
图2—2
2）超调量
在典型的阶跃响应跟随系统中，输出量超出稳态值的最大偏离量与稳态值之比，用百分数表示，叫做超调量：
（2—4）
超调量反映系统的相对稳定性。超调量越小，则相对稳定性越好，即动态响应比较平稳。
对于不同的负载电阻L R，测速发电机输出特性的斜率也不同，它将随负载电阻的增大而增大，如图3-4中实线所示。
双闭环调速系统的静特性在负载电流小于 时表现为转速无静差，这时，转速负反馈起主要调节作用。当负载电流达到 时，对应于转速调节器的饱和输出 ，这时，电流调节器起主要调节作用，系统表现为电流无静差，得到过电流的自动保护。这就是采用了两个PI调节器分别形成内﹑外两个闭环的效果。这样的静特性显然比带电流截止负反馈的单闭环系统静特性好。然而，实际上运算放大器的开环放大系数并不是无穷大。静特性的两段实际上都略有很小的静差，见图2-5中的虚线。总之，双闭环系统在突加给定信号的过渡过程中表现为恒值电流调节系统，在稳定和接近稳定运行中表现为无静差调速系统，发挥了转速和电流两个调节器的作用，获得了良好的静、动态品质。
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学号：课程设计题目直流电机补偿环节设计学院专业班级姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 自动化学院题 目: 直流电机补偿环节设计 初始条件：直流电机控制系统的结构如图所示，简化的直流电机模型的传递函数，)1s (s 1G +=(s)。
希望利用超前和滞后补偿的方法使系统满足下述性能指标：A ）对单位斜坡输入的稳态误差小于0.1；B ）且超调量小于25%；要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1） 设计超前补偿环节D(s)，使系统满足指标要求，画出加入补偿环节前后的开环根轨迹图；（2） 取Ts=0.05s ，确定超前补偿环节的数字控制形式；（3） 对比（1）和（2）两种实现形式对单位阶跃和单位斜坡输入的响应；（4） 用滞后补偿环节重新设计满足上述性能指标的系统，画出加入补偿环节前后的开环根轨迹图；（5） 比较滞后补偿前后，系统对单位阶跃和单位斜坡输入的响应（6） 对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析计算的过程，进行补偿环节设计时，必须在波特图中标注校正前后的曲线，并包含Matlab 源程序或Simulink 仿真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。
Y时间安排：指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日引言自动控制技术如今已广泛应用于制造业、农业、交通、航空及航天等众多产业部门，极大地提高了社会劳动生产率，改善了人们的劳动环境，丰富和提高了人民的生活水平。
在今天的社会生活中，自动化装置已经无所不在，为人类文明进步做出了重要的贡献，学好自动控制原理对于培养学生的辩证思维能力和创新能力，树立理论联系实际的科学观点，以及提高综合分析能力等方面都具有重要的作用，而自动控制的课程设计是则自动控制原理课程学习的一个重要教学环节，在设计中以一个给定控制系统为研究对象，要求学生综合应用控制原理课程所学的理论和已掌握的实验技能，按着给定的性能指标，独立地分析设计并通过实验研究、调试出一个符合性能指标的随动系统。
通过该实践环节，能使同学们能在各项实验中提高自己的分析问题和解决实际问题的能力，对于巩固和应用所学知识，提高实践能力，把理论和实践很好的结合起来有着重要的意义。
在课程设计中应用的Matlab是由美国MathWorks公司推出的用于数值计算和图形处理计算系统环境,除了具备卓越的数值计算能力外,它还提供了专业水平的符号计算,文字处理,可视化建模仿真和实时控制等功能.Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用Matlab来解算问题要比用C,FORTRAN等语言简捷得多.MATLAB是国际公认的优秀数学应用软件之一。
直流电机补偿环节设计1. 设计意义及要求 1.1 设计意义本次设计旨在帮助学生进一步巩固书本所学的自动控制知识，促使其学会分析设计命题，自主思考，独立设计个人方案，以达到强化知识，训练思维，激发创造力，提高实践动手能力的目的。
设计后可以使简化直流电机模型实现对单位斜坡输入的稳态误差小于0.1，且超调量小于25%。
1.2 设计要求性能指标：A) 对单位斜坡输入的稳态误差小于0.1； B) 超调量小于25%； 主要任务：1）设计超前补偿环节D(s)，使系统满足指标要求，画出加入补偿环节前后的开环根轨迹图；2）取Ts=0.05s ，确定超前补偿环节的数字控制形式；3）对比（1）和（2）两种实现形式对单位阶跃和单位斜坡输入的响应；4）用滞后补偿环节重新设计满足上述性能指标的系统，画出加入补偿环节前后的开环根轨迹图；5）比较滞后补偿前后，系统对单位阶跃和单位斜坡输入的响应；6）对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析计算的过程，进行补偿环节设计时，必须在波特图中标注校正前后的曲线，并包含Matlab 源程序或Simulink 仿真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。
2.系统分析由初始条件可知，系统的开环函数为:G(s)=)1(1+s s ,要求对单位斜坡输入的稳态误差小于0.1；且超调量小于25%；由 ke ss 1=得：K=10，且由 25.0)1,(4.016.0≤-+=M σ 和 γsin 1≈r M 可得 ︒≥55γ ，所以开环函数应为G(s)=)1(10+s s 伯德图画图步骤：1）该系统是1型系统，所以v=1,k=10,11=ω;2）确定低频渐近线：ωωlog 20log 20)(v k L -=，斜率为-20v 即-20dB ，过点（1,20）;3）遇到第一个转折频率11=ω时，斜率下降-20dB/Dec.校正前伯德图如图2-1：其Matlab 源程序如下：G=tf([10],[1,1,0]),margin(G)根轨迹画图步骤：1）确定实轴上的根轨迹，实轴上[0,-1]区域必为根轨迹；2）确定根轨迹的渐近线，由于n-m=2，故有两条根轨迹渐近线，其中：23,2)1,...,1,0(1k 2πππϕα=--=-+=m n k m n ）（ 5.02101-=--=∑∑==mn zp i j jiασ3）确定分离点和分离角，根据公式：∑∑==-=-m1111j n i ij p d z d 得分离点坐标：d=-0.5 分离角等于：23,2)1,...1,0()12(πππ=-=+l k l k 4) 确定起始角与终止角，其中： )()12(1,1∑∑=≠=-++=mj nij j p pp z p iji j i k θϕπθ ，)()12(1,11∑∑≠==--+=mj j nj z pz z z ijij i k θϕπϕ得到起始角与终止角都为0；5）确定根轨迹与虚轴交点，因为闭环特征方程式为：0102=++s s 令s=ωj ,解出无交点。
未校正前的根轨迹图如图2-2：其Matlab 源程序如下： num=[10]; den=[1,1,0]; rlocus(num,den)由图2-1可知未校正前系统的相角裕度为︒18，开环截止频率为3.08 ，设计任务中要求相角裕度要大于或等于︒55，所以可知当前系统并未满足要求，系统需要进行校正。
3.系统校正3.1超前补偿设计1）补偿装置的参数α为了达到相角裕度要求，需要增加的超前相角为：且 ︒︒-+=45sin 1sin451α 所以可得7.5=α ，又因为-10lg α = -10lg5.7 直线与未校正对数曲线相较于8.4=ω，所以取8.4c =ω ；2）根据α值算出T 值 根据公式 αωT m 1=可计算出T=0.08；3）根据所求α值与T 值来确定校正装置，可得：校正装置的传递函数为：ssTs Ts s D 08.01456.0111)(++=++=α 加入超前校正之后的传递函数为： )1)(08.01()456.01(10)()(s s s s s D s G +++=伯德图画图步骤：1) 该系统是1型系统，所以v=1,k=10,11=ω,19.22≈ω,5.123=ω;2) 确定低频渐近线：ωωlog 20log 20)(v k L -=，斜率为-20v 即-20dB ，过点（1,20）; 3) 遇到第一个转折频率11=ω时，斜率下降-20dB/Dec;遇到第二个转折频率19.22≈ω 时，斜率增加+20dB/Dec;遇到第三个转折斜率5.123=ω时，斜率下降-20dB/Dec.校正后的伯德图如图3-1： 其Matlab 源程序如下：G=tf([4.56,10],[0.08,1.08,1,0]),margin(G)根轨迹画图步骤：1）确定实轴上的根轨迹，实轴上[-12.5,-2]和[-1,0]区域必为根轨迹； 2）确定根轨迹的渐近线，由于n-m=2，故有两条根轨迹渐近线，其中：23,2)1,...,1,0(1k 2πππϕα=--=-+=m n k m n ）（ 65.53111-≈--=∑∑==mn zp i j jiασ3）确定分离点和分离角，根据公式：∑∑==-=-m1111j ni i jp d z d 得分离点坐标：j 339.1735.4,565.0d ±-≈分离角等于：23,2)1,...1,0()12(πππ=-=+l k l k 4) 确定起始角与终止角，其中：)()12(1,1∑∑=≠=-++=mj nij j p pp zp ijijik θϕπθ ，)()12(1,11∑∑≠==--+=mj j nj z pz z z ijij ik θϕπϕ得到起始角与终止角都为0；5) 确定根轨迹与虚轴交点，因为闭环特征方程式为：01056.508.108.023=+++s s s 令ωj s =,解出无交点。
校正后的根轨迹图如图3-2：其Matlab 源程序如下： num=[4.56,10];den=[0.08,1.08,1,0]; rlocus(num,den)由图3-1可知，校正后的相角裕度为︒5.56 ，满足设计要求。
3.2确定超前补偿环节数字控制形式因为Ts=0.05s,且s 1D(s)τ+=，T ατ=已知7.5=α，所以可以计算出 s s D 285.01)(+=校正后的传递函数为 )1()285.01(10)()(++=s s s s D s G超前校正阶跃输入的模型图如图3-3： 阶跃输入响应如图3-4：超前校正斜坡输入的模型图如图3-5： 斜坡输入响应如图3-6：超前补偿环节的数字控制阶跃输入模型如图3-7： 阶跃响应如图3-8：超前补偿环节的数字控制单位斜坡输入的模型如图3-9： 单位斜坡响应如图3-10： 3.3滞后补偿设计1）校正装置的参数α︒︒︒︒-=++-=1151055180ϕ作︒-125线，对应的幅值为25.9dB,可得校正后的开环截止频率46.0c =ω ， 9.251lg20=α，201=α，05.0=α2）根据所求的α值计算出T 值根据 εωαtan 1c T= 可以计算得T=2423)根据所求的α值和T 值来确定校正装置 校正装置的传递函数为：ss24211.121Ts 1Ts 1D(s)++=++=α 加入超前校正后的传递函数为： )1)(2421()1.121(10)()(s s s s s D s G +++=伯德图画图步骤：1) 该系统是1型系统，所以v=1,k=10,004.01≈ω,083.02≈ω,13=ω;2) 确定低频渐近线：ωωlog 20log 20)(v k L -=，斜率为-20v 即-20dB ，过点（1,20）; 3) 遇到第一个转折频率004.01≈ω时，斜率下降-20dB/Dec;遇到第二个转折频率083.02≈ω时，斜率增加+20dB/Dec;遇到第三个转折斜率13=ω时，斜率下降-20dB/Dec.校正后的伯德图如图3-11: 其Matlab 源程序如下：G=tf([121,10],[242,243,1,0]),margin(G)根轨迹画图步骤：1) 确定实轴上的根轨迹，实轴上[-1,-0.08]和[-0.004,0]区域必为根轨迹；2) 确定根轨迹的渐近线，由于n-m=2，故有两条根轨迹渐近线，其中：23,2)1,...,1,0(1k 2πππϕα=--=-+=m n k m n ）（ 46.03111-≈--=∑∑==m n z p i j ji ασ3) 确定分离点和分离角，根据公式： ∑∑==-=-m 1111j n i i j p d z d 得分离点坐标：0.002 - 0.44 - 0.179 - d ，，≈分离角等于：23,2)1,...1,0()12(πππ=-=+l k l k 4) 确定起始角与终止角，其中：)()12(1,1∑∑=≠=-++=m j n i j j p p p z p i j i j i k θϕπθ ，)()12(1,11∑∑≠==--+=m j j n j z p z z z i j i j i k θϕπϕ得到起始角与终止角都为0；5) 确定根轨迹与虚轴交点，因为闭环特征方程式为：01012224324223=+++s s s 令ωj s =,解出无交点。