转速、电流双闭环直流拖动系统111
运动控制系统第三章转速、电流双闭环直流调速系统
系统性能优化与改进
01
根据仿真结果的分析，找出系统性能的瓶颈和不足 之处。
02
提出优化方案，如改进控制算法、调整参数等，并 进行仿真实验验证优化效果。
03
对优化后的系统进行实际测试，评估优化效果的实 际表现。
05
CATALOGUE
实际应用与案例分析
实际应用中的问题与解决方案
01
02
03
问题1
系统调速范围有限。解决 方案：采用多级调速或使 用PWM控制技术，实现 更精细的调速控制。
运动控制系统第三 章转速、电流双闭 环直流调速系统
目 录
• 转速、电流双闭环直流调速系统概述 • 转速环设计 • 电流环设计 • 系统仿真与分析 • 实际应用与案例分析
01
CATALOGUE
转速、电流双闭环直流调速系统概述
系统组成与工作原理
系统组成
转速、电流双闭环直流调速系统由转速调节器、电流调节器和直流电机等组成 。
参数选择
需要根据系统的动态特性和稳定性要 求，合理选择调节器的比例系数、积 分时间和微分时间。
电流环的动态特性分析
动态特性
电流环的动态特性包括系统的稳定性、快速性和准确性等。
分析方法
通过建立电流环的数学模型，采用频域分析和时域分析等方法，对系统的动态特性进行 分析和优化。
04
CATALOGUE
系统仿真与分析
问题2
系统抗干扰能力差。解决 方案：加入滤波器或采用 隔离技术，减少外部干扰 对系统的影响。
问优化控制算法， 提高系统的动态响应速度 。
典型案例介绍与分析
案例1
某工厂的直流电机调速系统，采用转速、电流双闭环控制，实现 了高精度的速度控制，提高了生产效率。
实验二转速电流双闭环直流调速系统
实验二 转速、电流双闭环直流调速系统一、实验目的1．了解转速、电流双闭环直流调速系统的组成。
2．掌握双闭环直流调速系统的调试步骤，方法及参数的整定。
3．测定双闭环直流调速系统的静态和动态性能及其指标。
4．了解调节器参数对系统动态性能的影响。
二、实验系统组成及工作原理双闭环调速系统的特征是系统的电流和转速分别由两个调节器控制，由于调速系统调节的主要参量是转速，故转速环作为主环放在外面，而电流环作为副环放在里面，可以及时抑制电网电压扰动对转速的影响。
实际系统的组成如实验图2-1所示。
实验图2-1 转速、电流双闭环直流调速系统主电路采用三相桥式全控整流电路供电。
系统工作时，首先给电动机加上额定励磁，改变转速给定电压*n U 可方便地调节电动机的转速。
速度调节器ASR 、电流调节器ACR 均设有限幅电路，ASR 的输出*i U 作为ACR 的给定，利用ASR 的输出限幅*im U 起限制起动电流的作用；ACR 的输出c U 作为触发器TG 的移相控制电压，利用ACR 的输出限幅cm U 起限制αmin 的作用。
当突加给定电压*n U 时，ASR 立即达到饱和输出*im U ，使电动机以限定的最大电流I dm 加速起动，直到电动机转速达到给定转速(即*n n U U )并出现超调，使ASR 退出饱和，最后稳定运行在给定转速（或略低于给定转速）上。
三、实验设备及仪器1.主控制屏NMCL-322.直流电动机-负载直流发电机-测速发电机组3. NMCL －18挂箱、NMCL-333挂箱及电阻箱4.双踪示波器5.万用表四、实验内容1.调整触发单元并确定其起始移相控制角，检查和调整ASR 、ACR ，整定其输出正负限幅值。
2.测定电流反馈系数β和转速反馈系数α，整定过电流保护动作值。
3.研究电流环和转速环的动态特性，将系统调整到可能的最佳状态，画出)(t f I d =和)(t f n =的波形，并估算系统的动态性能指标（包括跟随性能和抗扰性能）。
转速电流双闭环直流调速系统PPT课件
转速电流双闭环直流调速系统通常由 转速调节器、电流调节器、直流电机 、测速装置和功率电子装置等组成。
工作原理简介
工作原理
转速电流双闭环直流调速系统通过采集电机的转速和电流信号，经过调节器的处理，输出相应的控制信号来调节 电机的输入电压或电流，从而实现对电机速度的控制。
控制流程
转速调节器根据实际转速与设定转速的差值，输出一个转速调节电压；电流调节器根据实际电流与设定电流的差 值，输出一个电流调节电压。这两个调节电压共同作用，通过功率电子装置控制电机的输入电压或电流，实现电 机的精确调速。
抗扰动能力强
转速环调节器能够有效地抑制外部扰动和内部参数变化对系统稳定性的影响。
转速环的抗干扰性能
抗噪声干扰
采用滤波算法等手段减小噪声对转速检测的影响，提高转速 检测的准确性。
抗负载扰动
通过优化调节器设计，减小负载扰动对转速环稳定性的影响 ，提高系统的鲁棒性。
03
电流控制环
电流检测与调节器设计
02
转速控制环
转速检测与调节器设计
转速检测
采用光电编码器等传感器实时检 测电机转速，并将转速信号转换 为电信号传输给调节器。
调节器设计
根据转速偏差和转速变化率等信号， 采用比例、积分、微分（PID）等 控制算法计算出控制量，实现对电 机转速的调节。
转速环的动态特性
快速响应
转速环调节器具有较快的响应速度，能够快速地调节电机转速，减小超调量。
测试方案制定
根据系统要求，搭建测试平台，包括电源 、电机、测速装置、数据采集系统等。
根据系统性能指标，制定详细的测试方案 ，包括测试项目、测试步骤、测试数据记 录等。
测试数据采集与分析
验证与改进
电流与转速双闭环直流调速系统的设计
一、调速系统总体设计双闭环直流调速系统中设置了两个调节器, 即转速调节器(ASR)和电流调节器(ACR), 分别调节转速和电流, 即分别引入转速负反馈和电流负反馈。
两者之间实行嵌套连接，且都带有输出限幅电路。
转速调节器ASR 的输出限幅电压*im U 决定了电流给定电压的最大值；电流调节器ACR 的输出限幅电压cm U 限制了电力电子变换器的最大输出电压dm U 。
由于调速系统的主要被控量是转速, 故把转速负反馈组成的环作为外环, 以保证电动机的转速准确跟随给定电压, 把由电流负反馈组成的环作为内环, 把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE ，这就形成了转速、电流双闭环调速系统。
图1-1 双闭环调速系统框图为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器一般都采用PI 调节器。
这样构成的双闭环直流调速系统。
二、电流、转速调节器的设计转速、电流双闭环调速系统的动态结构图如图2-1所示：图2-1 双闭环直流调速系统动态结构图由于电流检测信号中常含有交流分量，为了不使它影响到调节器的输入，需T 加低通滤波。
这样的滤波传递函数可用一阶惯性环节来表示，其滤波时间常数oi 按需要选定，以滤平电流检测信号为准。
然而，在抑制交流分量的同时，滤波环节也延迟了反馈信号的作用，为了平衡这个延迟作用，在给定信号通道上加入一个等时间常数的惯性环节，称作给定滤波环节。
由测速发电机得到的转速反馈电T表示，根据和电流环一压含有换向纹波，因此也需要滤波，滤波时间常数用onT的给定滤波环节。
样的道理，在转速给定通道上也加入时间常数为on系统设计的一般原则是：先内环后外环。
在这里，首先设计电流调节器，然后把整个电流环看作是转速调节系统中的一个环节，再设计转速调节器。
2.1电流调节器的设计1.电流环结构框图的化简在按动态性能设计电流环时，可以暂不考虑反电动势变化的动态影响，即 E≈0。
这时，电流环如图2-2所示。
转速﹑电流双闭环直流调速系统
引言目前，转速﹑电流双闭环控制直流调速系统是性能很好﹑应用最广泛的直流调速系统。
我们知道采用转速负反馈和PI调节器的单闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差。
但是，如果对系统的动态性能要求较高，例如：要求快速起制动，突加负载动态速降小等等，单闭环系统就难以满足需要。
故需要引入转速﹑电流双闭环控制直流调速系统，本文着重阐明其控制规律﹑性能特点和设计方法，是各种交﹑直流电力拖动自动控制系统的重要基础。
首先介绍转速﹑电流双闭环调速系统的组成及其静特性，接着说明该系统的动态数学模型，并从起动和抗扰两个方面分析其性能和转速与电流两个调节器的作用。
在实际应用中，电动机作为把电能转换为机械能的主要设备，一是要具有较高的机电能量转换效率；二是应能根据生产机械的工艺要求控制和调节电动机的旋转速度。
电动机的调速性能如何对提高产品质量、提高劳动生产率和节省电能有着直接的决定性影响。
因此，调速技术一直是研究的热点。
长期以来，直流电动机由于调速性能优越而掩盖了结构复杂等缺点广泛的应用于工程过程中。
直流电动机在额定转速以下运行时，保持励磁电流恒定，可用改变电枢电压的方法实现恒定转矩调速；在额定转速以上运行时，保持电枢电压恒定，可用改变励磁的方法实现恒功率调速。
采用转速、电流双闭环直流调速系统可获得优良的静、动态调速特性。
在现代化的工业生产中，几乎无处不使用电力拖动装置。
轧钢机、电铲、提升机、运输机等各类生产机械都要采用电动机来传动。
随着对生产工艺，产品质量的要求不断提高和产量的增长，越来越多的生产机械能实现自动调速。
从20世纪60年代以来，现代工业电力拖动系统达到了全新的发展阶段。
这种发展是以采用电力电子技术为基础的，在世界各国的工业部门中，直流电力拖动系统至今仍广泛的应用着。
直流拖动的突出优点在于：容易控制，能在很宽的范围内平滑而精确的调速，以及快速响应等。
在一定时期以内，直流拖动仍将具有强大的生命力。
(完整word版)转速、电流双闭环直流调速系统设计
在转速闭环直流调速系统中,只有电流截止负反馈环节对电枢电流加以保护，缺少对电枢电流的精确控制，也就无法充分发挥直流伺服电动机的过载能力，因而也就达不到调速系统的快速起动和制动的效果.通过在转速闭环直流调速系统的基础上增加电流闭环，即按照快速起动和制动的要求，实现对电枢电流的精确控制,实质上是在起动或制动过程的主要阶段，实现一种以电动机最大电磁力矩输出能力进行启动或制动的过程。
一、设计要求设一个转速、电流双闭环直流调速系统，采用双极式H桥PWM方式驱动，已知电动机参数为：二、电流环、转速环设计仿真过程双闭环直流调速系统的设计及其他多环控制系统的设计原则一样:先设计内环（即电流环），在将内环看成外环的一个环节，进而设计外环（即转速环）。
1. 稳态参数计算电流反馈系数：*im 10= 1.25/24nom U V A I βλ==⨯转速反馈系数:*nm 10=0.02min/500nom U V r I αλ==2. 电流环设计1) 确定时间常数s 110.110T ms f kHz ===由电流滤波时间常数0.0002oi T s =，按电流环小时间常数环节的近似处理方法,取i 0.00010.00020.0003s oi T T T s =+=+=∑2) 选择电流调节器结构电流环可按典型Ⅰ型系统进行设计。
电流调节器选用PI 调节器，其传递函数为1(s)i ACR ii s G K sττ+= 3) 选择调节器参数超前时间常数: i 0.008l T s τ== 由于i 5%σ≤，故l 0.5i K T =∑故1l 0.50.51666.66670.0003i K s T -==≈∑电流调节器比例系数为：i 0.00881666.717.781.25 4.8i lS R K K K τβ⨯==⨯≈⨯ 4) 检验近似条件电流环的截止频率：11666.6667ci l w K s -==i.近似条件一:113333.3333330.0001ci s w T =≈>⨯（满足近似条件) ii.近似条件二：3ci w =（满足近似条件） iii.近似条件三：13ci =（满足近似条件）3. 转速环设计1) 确定时间常数电流环等效时间常数：20.0006i T s =∑小时间常数近似处理：0.00060.0010.0016on i T T s +=+=∑2) 选择转速调节器结构由于转速稳态无静差要求，转速调节器中必须包含积分环节，又根据动态要求,应按典型Ⅱ型系统校正转速环，因此转速调节器应选择PI 调节器，其传递函数为：1()n ASR nn s G s K sττ+= 3) 选择调节器参数按跟随型和抗扰性能均比较好的原则，取h=5，则转速调节器的超前时间常数为：50.00160.008n nhTs τ==⨯=∑转速环开环增益:22222151468752250.0016N n h K s h T -++==≈⨯⨯∑于是,转速调节器比例系数为：(1)6 1.250.040.558.592250.0280.0016e m n n h C T K h RT βα+⨯⨯⨯==≈⨯⨯⨯⨯∑4) 校验近似条件转速环开环截止频率：11468750.008375Ncn N n K K s ωτω-===⨯≈i. 近似条件一：15cn iT ω>∑11666.67550.0003cn i T ω=≈>⨯∑（满足近似条件） ii. 近似条件二：1132cn oni T T ω>∑1111430.333230.00060.001cn on i T T ω==>⨯∑(满足近似条件）三、 MATLAB 仿真1. 电流环仿真 1) 频域分析在matlab/simulink 中建立电流环动态结构图及校正成典型Ⅰ型系统的电流环开环动态结构图（如图1—1、1-2、所示），建模结果如下：2) 图1-1 经过小参数环节合并近似后的电流开环动态结构图3)图1-2 未经过小参数环节合并近似处理的电流开环动态结构图命令窗口分别输入以下命令分别得到Bode图%MATLAB PRGRAM L584。
111电力拖动自动控制系统--运动控制系统_第四版_复习题_考试题目
直流调速系统判断:1弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载。
（）2采用光电式旋转编码器的数字测速方法中，M法适用于测高速，T法适用于测低速。
（）3只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实现制动。
（）4直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。
（）5静差率和机械特性硬度是一回事。
（）6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。
（）7电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压U k的大小并非仅取决于速度定U g*的大小。
（）8双闭环调速系统在起动过程中，速度调节器总是处于饱和状态。
（）9逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。
（）10可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向（正或反）由驱动脉冲的宽窄决定。
（）11双闭环可逆系统中，电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。
（）与开环系统相比，单闭环调速系统的稳态速降减小了。
（）12α=β配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段（）13转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。
（）14电压闭环相当于电流变化率闭环。
（）15闭环系统可以改造控制对象。
（）16闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）的稳态关系，即静特性，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大的不同。
17直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。
（）18直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。
（）19电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰，严重时会造成系统振荡。
（）20对电网电压波动来说，电压环比电流环更快。
（）二选择题1直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时，（）。
AACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动B ACR抑制转矩波动，ASR抑制电压波动CACR放大转矩波动，ASR抑制电压波动DACR放大电网电压波动，ASR抑制转矩波动2桥式可逆PWM 变换器给直流电动机供电时采用双极性控制方式，其输出平均电压d U 等于（）。
转速电流双闭环直流调速系统的设计
《电力拖动与运动控制系统》课程设计------转速电流双闭环直流调速系统的设计学院：年级:班级：姓名：座号：学号：指导老师：目录一设计任务 (3)二设计要求 (3)三．设计的基本思路： (3)四．设计过程 (4)1确定转速、电流反馈系数 (4)2.电流环的设计 (5)3.转速环的设计 (6)五．硬件电路图设计 (9)1 系统主电路图绘制 (9)2 系统触发电路图 (9)3 电流环电路 (12)4.转速环电路： (13)4.控制电路总体电路图 (14)六．心得体会： (15)七参考资料 (15)一 设计任务设计一转速、电流双闭环直流调速系统，采用他励直流电动机、晶闸管三相全控桥式整流电路，其数据如下：直流电动机：PN=60KW ，UN=220V ，IN=305A ，Nn=1000r/min ； 晶闸管整流触发装置的放大系数 Ks=30 电磁时间常数：T1=0.012S; 机电时间常数：Tm=0.12s;反馈滤波时间常数：Toi=0.0025s,Ton=0.014s; 额定转速时的给定电压：Unm=10V; 调节器饱和输出电压：10V ； 系统调速范围：D=20；系统的静、动态性能指标：无静差，电流超调量5%i δ≤，启动到额定转速时的超调量10%δ≤二 设计要求1．确定转速、电流反馈系数； 2．设计电流调节器；3．用minr M 准则设计转速环，确定转速调节器的结构和参数；4．计算最低速启动时的转速超调量；5．绘制系统线路图（主电路、触发电路、控制电路）。
三．设计的基本思路：转速，电流双闭环调速系统属于多环控制系统。
对电流双闭环调速系统而言，先从内环（即电流环）出发，根据电流控制要求，确定把电流环校正为那种典型系统。
按照调节对象选择调节器及其参数。
设计完电流环环节之后，把它等效成一个小惯性环节，作为转速环的一个组成部分。
然后用同样的方法进行转速环的设计，每个环的设计都是把该环校正为一个典型系统，以获得预期的性能指标。
第二章转速、电流双闭环直流调速系统
如采用自适应控制、鲁棒控制等策略，提 高系统对负载扰动的抵抗能力。
加入滤波器
优化系统结构
在系统中加入适当的滤波器，以滤除高频 噪声和干扰信号，提高系统稳定性。
通过改进系统结构或采用先进的控制算法 ，提高系统的稳定性和动态性能。
05
双闭环直流调速系统动态性能分 析
动态性能指标评价
跟随性
系统输出跟随输入指令变化的快速性和准确性，通常由上升时间、 超调量和调节时间等指标来评价。
工程整定法
基于经验公式或实验数据，通过 试凑法调整参数，使系统满足性 能指标要求。
解析法
02
03
仿真法
通过建立系统数学模型，利用控 制理论求解满足性能指标的参数 值。
利用计算机仿真技术，模拟系统 实际运行情况，通过调整参数优 化系统性能。
性能指标评价
稳态误差
反映系统稳态精度，要求稳态误差小 于允许值。
为企业带来了显著的经济效益和 市场竞争力提升。
THANKS
感谢观看
解析法
02
通过建立系统数学模型，利用优化算法求解最优参数。
智能优化算法
03
如遗传算法、粒子群算法等，可自动寻优得到最佳参数组合。
性能指标评价
稳态误差
反映系统稳态精度，越小越好。
调节时间
反映系统从扰动发生到重新达到稳态所需的 时间，应尽可能短。
超调量
反映系统动态过程中的最大偏离量，应尽可 能小。
鲁棒性
传统调速系统存在的问题
传统单闭环调速系统存在调速精度低、动态响应慢等问题， 无法满足现代工业生产的需要。
系统设计方案及实施过程
设计方案：采用转速 、电流双闭环控制策 略，其中转速环为外 环，电流环为内环， 通过PI调节器实现对 电机转速和电流的高 精度控制。
案例转速、电流双闭环直流调速系统
案例转速、电流双闭环直流调速系统一、概述现以ZCC1系列晶闸管—电动机直流调速装置（简称ZCC1系列）为例，来阐述晶闸管—电动机直流调速系统分析、调试的一般方法与步骤。
该装置的基本性能如下：(1)装置的负荷性质按连续工作制考核。
(2)装置在长期额定负荷下，允许150%额定负荷持续二分钟，200%额定负荷持续10秒钟，其重复周期不少于1小时。
(3)装置在交流进线端的电压为（0.9~1.05）380伏时，保证装置输出端处输出额定电压和额定电流。
电网电压下降超过10%范围时输出额定电压同电源电压成正比例下降。
(4)装置在采用转速反馈情况下，调速范围为20∶1，在电动机负载从10%~100%额定电流变化时，转速偏差为最高转速的0.5%（最高转速包括电动机弱磁的转速）。
转速反馈元件采用ZYS型永磁直流测速发电机。
(5)装置在采用电动势反馈（电压负反馈、电流正反馈）时，调速范围为10∶1，电流负载从10%~100%变化时，转速偏差小于最高转速的5%（最高转速包括电动机弱磁的转速）。
(6)装置在采用电压反馈情况下，调压范围为20∶1，电流负载从10%~100%变化时，电压偏差小于额定电压的0.5%。
(7)装置给定电源精度，在电源电压下降小于10%以及温度变化小于±10℃时，其精度为1%。
二、系统的组成1、主电路ZCC1系列装置主电路采用三相桥式全控整流电路，交流进线电源通过三相整流变压器或者交流进线电抗器接至380V交流电源。
为了使电机电枢电流连续并减小电流脉动以改善电动机的发热和换向，在直流侧接有滤波电抗器L。
2、控制系统ZCC1系列晶闸管直流调速装置的控制系统采用速度（转速）电流双闭环控制系统，其原理方框图如图3-1所示ZCC1系列晶闸管直流调速装置各单元的电气原理图如图3-2至图3-9所示。
三、直流调速系统简单工作原理下面结合整个系统对不可逆直流调速系统停车、正向启动、减速各种运行工作过程进行分析。
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。
闭环-转速电流双闭环直流调速系统
§2.2 转速、电流双闭环直流调速系统
一、双闭环调速系统的控制规律
转速单闭环系统被调节的是n，检测的误差是n， 要消除的也是扰动对n的影响。故不能控制电流（转 矩）的动态过程。
电流截止负反馈环节只能限制电流的冲击，不 能控制电流保持为某一所需值。
经常正、反转运行的调速系统，希望尽量缩短 启动、制动和反转过渡过程的时间，即要求系统动 态性能好，单闭环就不能满足要求了。
整个系统的本质由外环速度调节器来决定。即： 当ASR不饱和时，电流负反馈使静特性可能产生的 速降完全被ASR的积分作用所抵消了；一旦ASR饱 和，当负载电流过大，系统实现保护作用使n下降 过大时，转速环即失去作用，只剩下电流环起作用， 这时系统表现为恒流调节系统，静特性便会呈现出 很陡的下垂特性。
各变量的稳态工作点和稳态参数计算:
C
IdN
Idm
Id
BC段：描述ASR饱和后（ACR不饱和）的电流单闭环
系统的静特性，转速外环呈开环状态，表现为电流
无静差。
Id
U
* im
Idm
(n < n0 )
ASR的限幅值Uim由设计者选定——限定了最大电 流值Idm。
2、稳态参数：
转速调节器输出：
U
* i
Ui
Id
I dL
电流调节器输出：Uc
加快动态过程。 （4）电机过载/堵转时，限制Idlmax，起快速自动保护作用。
调节器的输出限幅作用
转速调节器ASR的输出限幅电压U*im决定
电流给定电压的最大值Idm；
电流调节器ACR的输出限幅电压Ucm限制 了电力电子变换器的最大输出电压Udm。
当ASR饱和时，相当于电流单闭环系统,实现 “只有电流负反馈，没有转速负反馈”
论文转速、电流双闭环控制的直流调速系统
摘要转速、电流双闭环控制的直流调速系统是性能很好的直流调速系统，更是一种当前应用广泛、经济、适用的电力传动系统，它具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点，是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础，所以在电力传动系统中得到了广泛的应用。
基于设计题目，直流电动机调速控制器选用了转速、电流双闭环调速控制电路，调速系统的主电路采用了三相全控桥整流电路来供电。
本论文首先确定整个设计的方案和框图；然后确定主电路的参数以及框图中所需的电动机参数；本论文的重点设计是直流电动机的转速调节器和电流调节器的设计，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈，在直流调速系统起动过程中只有电流负反馈，达到稳态转速后，只要转速负反馈，二者之间实行串级联接。
从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称做外环。
这就形成了转速、电流双闭环调速系统。
转速和电流两个调节器都采用PI调节器，这样构成的双闭环直流调速系统就能获得良好的静、动态性能。
最后采用MATLAB/SIMULINK对整个调速系统进行了仿真分析，使其满足工程设计参数指标。
关键词：电力传动；双闭环；直流调速系统；电流调节器；转速调节器AbstractSpeed, current double closed loop control of DC speed regulation system is a very good performance of the DC motor speed control system, is also a kind of wide applications, economic, applicable to electric drive system, it has a wide speed range, high precision, good dynamic performance and easy to control, is all kinds of AC, DC electric drive automatic control system important basis, so in electric drive automatic control system has been widely used. Based on the design of the subject, the DC motor speed controller, the speed, current double closed loop speed control circuit, control system's main circuit adopts a three-phase full-bridge controlled rectifier circuit to supply power. This paper firstly determine the whole design scheme and block diagram; then to determine the parameters of the main circuit and the block diagram of the desired motor parameters; the focus of this paper is the design of DC motor speed regulator and current regulator design, respectively, to adjust the speed and current, which are respectively introduced into the speed negative feedback and current negative feedback, in DC control system start process only the current negative feedback, to achieve steady speed, as long as the speed negative feedback, two between implementation of cascade connection. From the closed loop structure, the current loop on the inside, known as the inner ring; the speed loop outside, called outer ring. This form of speed, current double closed loop speed regulation system. Speed and two current regulators have adopted PI regulator, the DC double loop speed control system can obtain good static, dynamic performance. Finally using the MATLAB / SIMULINK on the speed regulation system simulation and analysis are carried out, in order to meet the engineering design parameters.Key words:power transmission；double closed loop；DC speed control system；current regulator；speed regulator目录摘要................................................................................................................................................... Abstract (I)目录 (II)第1章绪论.......................................................................................................................... - 0 -1.1 课题的背景、目的及意义......................................................................................... - 0 -1.2 课题研究的现状和发展趋势..................................................................................... - 0 -1.3 本课题采用的技术方案及技术难点......................................................................... - 1 -1.4 本设计的主要研究内容............................................................................................. - 2 -1.4.1 建立系统的数学模型...................................................................................... - 2 -1.4.2 经典控制部分.................................................................................................. - 2 -1.4.3仿真部分........................................................................................................... - 2 - 第2章双闭环调速系统的工作原理及数学模型.............................................................. - 3 -2.1 系统的参数测定......................................................................................................... - 3 -2.2 双闭环调速系统的工作原理..................................................................................... - 6 -2.2.1 转速控制的要求和调速指标.......................................................................... - 6 -2.2.2 调速系统的两个基本矛盾.............................................................................. - 6 -2.2.3 调速系统的双闭环调节原理.......................................................................... - 8 -2.2.4 双闭环调速系统的起动过程分析.................................................................. - 9 -2.2.5动态性能和转速、电流两个调节器的作用................................................. - 10 -2.3晶闸管—电动机主电路的设计................................................................................ - 12 -2.4 主电路参数计算....................................................................................................... - 12 -2.5 主电路的过电压和过电流保护............................................................................... - 13 -2.5.1 过电压保护.................................................................................................... - 13 -2.5.2 过电流保护.................................................................................................... - 13 - 第3章按工程设计方法设计双闭环调速系统的电流调节器和转速调节器.................. - 14 -3.1设计要求.................................................................................................................... - 14 -3.1.1基本数据（其中包括铭牌数据和测试数据）............................................. - 14 -3.1.2 设计指标........................................................................................................ - 15 -3.1.3 工程设计方法的基本思路............................................................................ - 15 -3.2电流调节器额定设计................................................................................................ - 16 -3.2.1电流环动态结构图的简化............................................................................. - 16 -3.2.2电流调节器结构的选择................................................................................. - 17 -3.2.3 电流调节器参数的计算................................................................................ - 18 -3.2.4电流环的动态性能指标................................................................................. - 19 -3.3转速调节器的设计.................................................................................................... - 20 -3.3.1电流环的等效闭环传递函数......................................................................... - 20 -3.3.2转速环的动态结构图及其近似处理............................................................. - 21 -3.3.3 转速调节器结构的选择.............................................................................. - 22 -3.3.4 转速调节器参数的计算................................................................................ - 23 -3.3.5 转速环的抗扰性能指标................................................................................ - 26 -3.4电流环、转速环开环对数幅频特性的比较............................................................ - 26 - 第4章调速系统性能指标的数字仿真.............................................................................. - 28 -4.1 基于工程设计的数字仿真....................................................................................... - 28 -4.2 时域分析................................................................................................................... - 29 - 参考文献.................................................................................................................................. - 30 - 结束语...................................................................................................................................... - 31 - 致谢.......................................................................................................................................... - 32 -第1章绪论1.1 课题的背景、目的及意义20世纪90年代前的大约50年的时间里，直流电动机几乎是唯一的一种能实现高性能拖动控制的电动机，直流电动机的定子磁场和转子磁场相互独立并且正交，为控制提供了便捷的方式，使得电动机具有优良的起动，制动和调速性能。
电力拖动自动控制系统第2章 转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法(新)
双闭环系统变成一电流无 静差单电流闭环调节系统。
稳态时:
Id
U
* im
Idm
(2-2)
式中: 最大电流 Idm 是由设计者选定的，取决于电机 的容许过载能力和拖动系统允许的最大加速度。
➢ 静特性的垂直特性
• 式(2-2)所描述的静特性是上图中的AB段,它是垂直的特性。
分析（从起动和抗挠两方面分析其性能，与“转 速”、“电流”两个调节器的作用） • 一般调节器的工程设计方法 • 按工程设计方法设计双闭环系统的调节器 • 了解弱磁控制的直流调速系统
2.1 转速、电流双闭环直流调速系统及其静特性
1. 问题的提出
• 开环调速系统: 特性软。 • 比例调节转速单闭环系统：有静差, 堵转电流大; 即
快增长, 因而转速调节器
ASR的输入偏差电压的数值 IdL
仍较大, 其输出电压保持限 幅值U*im, 强迫电流Id迅速上 O 升。
• 直到Id=Idm,Ui=U*im：电流调 节器很快就压制了Id的增长。 这一阶段的结束。
电力拖动自动控制系统
第2章
转速、电流双闭环直流调速系统和 调节器的工程设计方法
内容提要
转速、电流双闭环控制的直流调速系统是应 用最广性能很好的直流调速系统。
本章着重阐明：其控制规律、性能特点和设 计方法，也是各种交、直流电力拖动自动控制系 统的重要基础。
内容提要
• 转速、电流双闭环直流调速系统及其静特性 • 双闭环直流调速系统的动态数学模型和动态性能
➢ PI调节器不同于P调节器的特点
U
* nUnnn0(2-3)
U
* i
电流转速双闭环直流调速系统的工作原理
电流转速双闭环直流调速系统的工作原理论文姓名：范洪峰班级：电气111学号：110551032014年9月18日电流转速双闭环直流调速系统的工作原理范洪峰（山东工商学院信息与电子工程学院，山东烟台，264005）摘要：转速闭环调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速的无静差，但是对动态性能要求较高的系统，转速闭环系统很难对电流（转矩）进行控制。
电机经常工作在启动、制动、反转等过渡过程中，启动和制动过程的时间在很大程度上决定了电机的效率。
如何缩短这一部分时间，以充分发挥电机的效率，是转速控制系统首先要解决的问题。
直流电动机调速控制器选用了转速、电流双闭环调速控制电路。
在设计中调速系统的主电路采用了三相全控桥整流电路来供电。
控制系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，二者之间实行嵌套联接。
关键词：双闭环；转速调节器；电流调节器Current Speed Working Principle of Doubleclosed-loop dcspeed Regulating System Fan Hongfeng(Shandong province industrial and commercial college of information and electronic engineering institute, Yantai,Shandong province, 264005)Abstract: the speed closed-loop speed control system can guarantee the stability of the system under the premise of implementation speed astatic, but system ofhigh dynamic performance requirements, it is difficult to the current (torque) of theclosed-loop control. Motor often work in the process of starting, braking and reverse transition, in the process of starting and braking time to a great extent, determines the efficiency of the motor. How to shorten this part time, in order to give full play to the efficiency of the motor, speed control system is the problem to be solved in the first place. Dc motor speed controller to choose the speed and current double closed loop speed control circuit. Speed control system in the design of main circuit adopts three-phase fully-controlled bridge rectifier circuit for power supply. Tworegulator set in the control system, adjusting the rotational speed and current respectively, a nested connection between them.Key words: double closed loop; Speed governor; Current regulator1直流调速系统1.1直流调速系统的概述三十多年来，直流电机调速控制经历了重大的变革。
电力拖动自动控制系统课程设计转速电流双闭环直流调速系统
课程设计说明书课程名称：电力拖动自动控制系统设计题目：转速电流双闭环直流调速系统院系：电子信息与电气工程学院学生姓名：学号：专业班级：2008级自动化1班指导教师：2011年12 月11 日转速电流双闭环直流调速系统摘要：此设计利用晶闸管、二极管等器件设计了一个转速、电流双闭环直流晶闸管调速系统。
该系统中设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器，构成了电流环和转速环，前者通过电流元件的反馈作用稳定电流，后者通过转速检测元件的反馈作用保持转速稳定，最终消除转速偏差，从而使系统达到调节电流和转速的目的。
该系统起动时，转速外环饱和不起作用，电流内环起主要作用，调节起动电流保持最大值，使转速线性变化，迅速达到给定值；稳态运行时，转速负反馈外环起主要作用，使转速随转速给定电压的变化而变化，电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。
分析双闭环直流调速系统的特性。
关键词：双闭环，晶闸管，转速调节器，电流调节器，目录1前言 (1)2设计方案 (1)2.1方案比较 (1)2.2方案论证 (2)2.3方案选择 (2)2.4设计要求 (2)3方案实施 (3)3.1转速给定电路设计 (3)3.2转速检测电路设计 (3)3.3电流检测电路设计 (4)3.4整流及晶闸管保护电路设计 (4)3.4.1过电压保护和d u/d t限制 (5)3.4.2过电流保护和d i/d t限制 (5)3.4.3整流电路参数计算 (5)3.5控制电路设计 (7)4 结果与结论 (11)5收获与致谢 (12)6参考文献 (12)1.前言自70年代以来，国外在电气传动领域内，大量地采用了“晶闸管直流电动机调速”技术（简称KZ—D调速系统），尽管当今功率半导体变流技术已有了突飞猛进的发展，但在工业生产中KZ—D系统的应用还是占有相当的比重。
在工程设计与理论学习过程中，会接触到大量关于调速控制系统的分析、综合与设计问题。
转速电流双闭环直流调速系统
转速电流双闭环直流调速系统直流调速系统是一种基于电动机转速等控制参数，控制电动机输出转矩和速度，从而实现对生产现场机械化设备的控制，保护和自动化控制的一种电气控制系统。
该系统的作用不仅在于简化操作流程，提高生产效率和产品质量，还能保护成本昂贵的机械设备，提高生产安全性和稳定性。
本文将对传统的直流调速系统进行改进，引入转速电流双闭环控制算法，以提高系统稳定性和性能精度。
一、直流调速系统的基本原理直流调速系统核心是由一组功率电子器件和控制回路组成的控制电路，它通过调节直流电动机电磁场中的旋转子、定子电磁能量转换比例，实现对电机转速和扭矩的调速和控制。
传统直流调速系统由电源、整流器、PWM变换器、逆变器和电机组成。
其中，电源常用交流电源，整流器将其转换为直流电源供给PWM变换器，PWM变换器通过调节开关时间，改变直流电压的大小和方向，输出可控的交流电源。
逆变器将输出的交流电源进一步变换转化为所需的方向、大小和频率的电源供给电机，并通过反馈调速回路实现对电机转速和扭矩的精确控制。
虽然传统直流调速系统具有结构简单、故障率低、性能稳定等优点，但同时也存在缺点，如控制精度低、抗干扰能力差、控制性能难以满足高精度或高动态性能的要求等问题。
因此，我们需要将目光放在对直流调速系统的提升上，寻找解决控制精度低和抗干扰能力差的解决方案。
转速电流双闭环控制系统是在传统直流调速系统的基础上，增加了电流控制环节，并通过转速电流双闭合控制算法，实现对控制性能的提升，具体包括两个闭合回路：（1）速度控制回路：电动机的转速是该传动系统动作的基础，对于常见的机械传动来说，转速的稳定性直接影响机械精度和运动平顺度。
如图1所示，速度控制回路根据电机的实际转速和给定的转速进行比较，求出误差值，然后进行电路调节，调整终端直流电压的大小和方向，从而控制电动机的输出扭矩和速度。
（2）电流控制回路：通过实现比例积分补偿算法，控制实际输出电流与设定电流的误差，从而实现电机负载扭矩的控制。
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摘要转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能很好、应用最广的直流调速系统。
根据晶闸管的特性，通过调节控制角α大小来调节电压。
基于设计题目，直流电动机调速控制器选用了转速、电流双闭环调速控制电路。
在设计中调速系统的主电路采用了三相全控桥整流电路来供电。
本文首先确定整个设计的方案和框图。
然后确定主电路的结构形式和各元部件的设计，同时对其参数的计算，包括整流变压器、晶闸管、电抗器和保护电路的参数计算。
接着驱动电路的设计包括触发电路和脉冲变压器的设计。
最后，即本文的重点设计直流电动机调速控制器电路，本文采用转速、电流双闭环直流调速系统为对象来设计直流电动机调速控制器。
为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈，二者之间实行嵌套联接。
从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称做外环。
这就形成了转速、电流双闭环调速系统。
先确定其结构形式和设计各元部件，并对其参数的计算，包括给定电压、转速调节器、电流调节器、检测电路、触发电路和稳压电路的参数计算。
最后画出了调速控制电路电气原理图。
关键词：双闭环；转速调节器；电流调节器转速、电流双闭环直流拖动系统一、选择的直流电动机、测速发电机各参数4112/42Z --直流电动机，其参数如下：额定电压N U =400V ，额定功率N P =13KW ，额定转速N n =2740r/min ，电枢额定电流N I =37A ，电枢电阻a R =0.574Ω。
电动势系数N N aNU I R C e n -==400370.5742740-⨯=0.241 V ⋅min/r 。
二、 选择测速发电机，设计反馈环节选择ZCF121A 型号的直流测速发电机，参数如下：额定电压N U =50V ，额定转速N n =3000r/min ，额定电流N I =0.09A 。
转速反馈系数α包含测速发电机的电动势系数etg C 和其输出电位器2R P 的分压系数2α，即α=etg C 2α。
根据测速发电机的额定数据，有500.016673000N etg NU C n === V ⋅min/r ，试取2α=0.2。
如测速发电机与主电动机直接连接，则在电动机最高转速2680r/min时，转速反馈电压为21480/m in 0.20.016671480 4.93n etg U C r V α=⋅=⨯⨯=，稳态时n U ∆很小，*n U 只要略n U 大于即可，取用直流稳压电源为5V ±，完全能够满足给定电压的需要。
因此，取2α=0.2是正确的。
于是，转速反馈系数的计算结果是20.20.01667m in/0.00333m in/etg C V r V r αα==⨯=⋅ 。
电位器2R P 的选择方法如下：为了使测速发电机的电枢压降对转速检测信号的线性度没有显著影响，取测速发电机输出最高电压时，其电流约为额定值的20%，则20.0166714801370.60.20.20.09etg N RP N tgC n R I ⨯≈==Ω⨯。
此时2R P 所消耗的功率为20.20.0166714800.20.090.44RP etg N N tg W C n I W=⨯=⨯⨯⨯=，为了不致使电位器温度很高，实选电位器的瓦数应为所消耗功率的一倍以上，故可将2R P 选为参数如下： 5W ，1.5K Ω的可调电位器。
直流稳压电源为*n U =5V ±三、 设计UPE 环节的原理图，给出该环节的时间常数和放大系数选择三相桥式全控整流电路，原理图如下：1. 选择晶闸管的额定电流：最大负载平均电流取电动机额定电流的2倍 220.641.2d I A =⨯= 晶闸管可能流过的最大平均电流141.213.733D T I A=⨯=晶闸管可能流过的最大有效电流23.79T I I A ===选择晶闸管的额定电流()2223.7930.311.571.57T T A V I I A⨯===2. 电源变压器二次侧相电压有效值确定令0.3B X =Ω。
变压器漏感引起的换相压降：2d B d m U X I π∆=60.341.211.82Vπ=⨯⨯=根据条件，计算最小逆变角，进而估算最小控制角。
取得控制角移相范围。
最小逆变角'm i n βδγθ=++,δ为晶闸管的关断时间q t 折合的电角度约为4~5,'θ为安全裕量角一般取10，2cos 1sind B I X mγπ=-,22.34cos d U U α=,d U 即为发电机的额定电压400V ，取α角为0，2400 2.34cos 0U =，所以2U =170.9V 。
241.20.3cos 110.898sin170.9sin6d B I X mγππ⨯=-=-=⨯，所以m in 26.1,526.11041.1γβ==++=因为m in m in αβ≥所以取m in 45α= 带入22.34cos d U U α=，得2U =241.75V 。
考虑到最小控制角的限制，以及换相压降的影响，整流器实际输出电压不可能达到理论最大值，因此变压器2次侧电压的有效值要留出足够的裕量，以保证电动机能够运行到最大转速取2U =300V 。
带入2cos 1sind B I X mγπ=-得19.66γ= ，符合一般要求，所以2U =300V 。
3. 选择晶闸管的额定电压额定电压应为正常峰值电压2~3倍，作为允许的操作过电压裕量。
晶闸管可能承受到的最大正向、反向电压为2，所以选晶闸管的额定电压为2=300 2.2KV =。
4. 平波电抗器的设计三相桥式全控整流电路电动机负载的系统，当负载电流最小临界时，为保证电流连续，电枢回路应有电感2m in0.693d U L I =，L 包括变压器漏感，电枢电感和平波电抗器的电感，前者的数值很小，可以忽略，min d I 一般取电动机额定电流的5%~10%，d min 10%20.6 2.06I A =⨯=2d min3000.6930.693100.922.06U L m HI ==⨯=。
取L=105mH 。
5. 时间常数确定对于三相桥式整流电路，晶闸管装置的滞后时间常数为s T =1.67ms 电枢回路的电磁时间常数310510254.2l L T ms R-⨯===6. 放大系数的确定 放大系数400805d s cmU K U ===综上，选用晶闸管为: 晶闸管的额定电压为2=2.2KV ；晶闸管的额定电流()T A V I =21.57T I =30.31A ；平波电抗器105L m H =。
四、 选择一款运算放大器，设计PI 调节器 1. PI 调节器原理图如下：选用LF356集成运算放大器，电路原理图：LF356集成运算放大器的参数如下： 输入失调电压 3mV 输入失调电压温度漂移 5mV/℃ 输入失调电流 3nA 转换速率 12/V s μ2. 由于直流稳压电源*n U =5V ±，可选取转速调节器输出限幅电压5im U V =，电流inU ex1i调节器输出限幅电压5cm U V =。
限幅电路是限制信号输出的幅度，能按限定的范围削平信号电压波幅的电路，又称限幅器或削波器。
选择二极管限幅电路，原理图如下：图中，若二极管具有理想的开关特性，那么，当i u 低于E 时，VD 不导通，o u ＝i u ；当i u 大于E 以后，VD 导通，o u ＝E 。
5im E U U cm V ===。
3. 稳态参数计算 转速反馈系数：*50.0034m in/1480n NU V rn α===⋅电流反馈系数：*50.162/1.5 1.520.6imNUV V AI Aβ===⨯4. 电流调节器的设计 （1）确定时间常数a 、整流装置滞后时间常数Ts 。
按《电力拖动自动控制系统》表1-2，三相桥式电路的平均失控时间 Ts=0.00167s 。
b 、电流滤波时间常数Toi 。
三相桥式电路每个波头的时间是3.3ms ，为了基本滤平波头，应有（1~2）Toi=3.33ms ，因此取Toi=2ms=0.002s 。
c 、电流环小时间常数之和i T ∑。
按小时间常数近似处理，取 i T ∑= Ts+Toi=0.00367s 。
（2） 选择电流调节器的结构根据设计要求5%i σ≤，并保证稳态电流无静差，可按典型I 型系统设计电流调节器。
电流环控制对象是双惯性型的，因此可用PI 型调节器，其传递函数为()(1)i i AC R s i K s W sττ+=式中 i K ------电流调节器的比例系数；i τ-------电流调节器的超前时间常数。
检查对电源电压的抗扰性能：0.025 6.810.00367l iT s T s∑==,参照附表I的典型I 型系统动态抗扰性能，各项指标都是可以接受的，因此基本确定电流调节器按典型I 型系统设计。
（3）计算电流调节器的参数电流调节器超前时间常数：0.025i l T s τ==。
电流开环增益：要求5%i σ≤时，按《电力拖动自动控制系统》表2-2取0.5I i K T ∑=，因此 124.13600367.05.0-==ssK I于是，ACR 的比例系数为1136.240.025 4.21.1040.16280I i i s K R sK K τβ-⨯⨯===⨯（4） 校验近似条件 电流环截止频率：124.136-==s K I ci ωa 、晶闸管整流装置传递函数的近似条件ci sssT ω>=⨯=-16.19900167.03131满足近似条件。
b 、忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件ci lm T T ω<13c 、电流环小时间常数近似处理条件ci ois sss T T ω>=⨯=-139.182002.000167.0131131满足近似条件按照上述参数，电流环可以达到的动态跟随性能指标为 4.3%5%i σ=<，满足设计要求。
（5）含给定滤波和反馈滤波模拟式PI 型电流调节器原理图：图中*i U 为电流调节器给定电压，d I β-为电流负反馈电压，调节器的输出就是电力电子变换器的控制电压c U 。
5. 转速调节器的设计 （1）确定时间常数a 、电流环等效时间常数1/K I ：由前述已知，0.5I i K T ∑=，则s s T K i I00734.000367.0221=⨯==∑b 、转速滤波时间常数o n T ：根据所用测速发电机纹波情况，取s T on 01.0=.c 、转速环小时间常数n T ∑：按小时间常数近似处理，取 ss s T K T on In 01734.001.000734.01=+=+=∑（2）选择转速调节器结构按照设计要求，n σ＜10%，转速环开环传递函数应共有两个积分环节，所以应该设计成典型Ⅱ型系统。