无静差直流调速系统27页PPT
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《直流调速控制系统》课件
分，通过接收控制器的控制信号实现转速的调节。
02
直流调速控制系统的主要技术指标
调速范围与静差率
调速范围
指控制系统能够调节的最高和最低转速之比。例如，如果最高转速为1000转/分，最低转速为10转/分，则调速 范围为100:1。
静差率
指在给定的转速变化下，系统的输出转速变化与输入转速变化的比值。例如，如果输入转速变化1%，输出转速 变化2%，则静差率为2%。
03
控制器选择
选择合适的控制器，如单片机、 DSP等，用于实现控制算法和控 制逻辑。
04
软件设计
控制算法选择
选择合适的控制算法，如PID控制、模糊控制 等。
控制逻辑设计
设计合适的人机界面，方便用户对系统进行 操作和控制。
人机界面设计
根据控制算法和控制需求，设计控制逻辑， 实现系统的自动控制。
数据处理程序设计
调速平滑性
调速平滑性
指系统在调节过程中，输出转速变化的连续性和平滑程度。平滑性好的系统， 输出转速变化连续、无突变，对被控对象的振动和冲击小。
调节时间
指系统从某一转速调节到另一转速所需的时间。调节时间越短，系统的响应速 度越快。
动态响应时间与超调量
动态响应时间
指系统在阶跃输入下，达到稳态值的 90%所需的时间。动态响应时间越短 ，系统的快速性越好。
选择合适的仿真软件，如MATLAB/Simulink等，用于建立直流调速控制系统的仿真模 型。
仿真模型建立
根据直流调速控制系统的原理，建立仿真模型的各个模块，包括电机模型、控制器模型 、测速模型等。
仿真结果分析
对仿真结果进行分析，验证仿真模型的正确性和有效性。同时，通过对比实验结果和仿 真结果，进一步理解直流调速控制系统的性能特点和控制效果。
02
直流调速控制系统的主要技术指标
调速范围与静差率
调速范围
指控制系统能够调节的最高和最低转速之比。例如，如果最高转速为1000转/分，最低转速为10转/分，则调速 范围为100:1。
静差率
指在给定的转速变化下，系统的输出转速变化与输入转速变化的比值。例如，如果输入转速变化1%，输出转速 变化2%，则静差率为2%。
03
控制器选择
选择合适的控制器，如单片机、 DSP等，用于实现控制算法和控 制逻辑。
04
软件设计
控制算法选择
选择合适的控制算法，如PID控制、模糊控制 等。
控制逻辑设计
设计合适的人机界面，方便用户对系统进行 操作和控制。
人机界面设计
根据控制算法和控制需求，设计控制逻辑， 实现系统的自动控制。
数据处理程序设计
调速平滑性
调速平滑性
指系统在调节过程中，输出转速变化的连续性和平滑程度。平滑性好的系统， 输出转速变化连续、无突变，对被控对象的振动和冲击小。
调节时间
指系统从某一转速调节到另一转速所需的时间。调节时间越短，系统的响应速 度越快。
动态响应时间与超调量
动态响应时间
指系统在阶跃输入下，达到稳态值的 90%所需的时间。动态响应时间越短 ，系统的快速性越好。
选择合适的仿真软件，如MATLAB/Simulink等，用于建立直流调速控制系统的仿真模 型。
仿真模型建立
根据直流调速控制系统的原理，建立仿真模型的各个模块，包括电机模型、控制器模型 、测速模型等。
仿真结果分析
对仿真结果进行分析，验证仿真模型的正确性和有效性。同时，通过对比实验结果和仿 真结果，进一步理解直流调速控制系统的性能特点和控制效果。
7第七章直流调速系统ppt课件
第7章 直流调速系统
7.1 直流调速系统概述 7.2 单闭环直流调速系统 7.3 带电流截止负反馈的闭环调速系统 7.4 闭环调速系统设计实例 7.5 多环直流调速系统
精选2021版课件
1
7.1 直流调速系统概述
7．1．1．直流调速系统的基本概念
在自动控制系统中，电力拖动系统是最重要的应用系统之一，
而电动机又是电力拖动系统的核心部件，它是将电能转化为机械能
的一种有力工具。根据电动机供电方式的不同，它可分为直流电动
机和交流电动机。由于直流电动机具有良好的启、制动性能，而且
可以在较大范围内平滑的调速，因此，在轧钢设备、矿井升降设备、
挖掘钻探设备、金属切削设备、造纸设备、电梯等需要高性能可控
制电力拖动的场合得到了广泛的应用。但直流电动机本身有着一些
7.1 直流调速系统概述
转速下限受低速时运转不稳定性的限制。对于要求在一定范围 内无级平滑调速的系统来说，此调速方式较好。改变电枢电压调速 (简称调压调速)是直流调速系统的主要调速方式。
2．改变励磁电流调速方式
改变电动机励磁回路的励磁电压大小，可改变励磁电流大小， 从而改变励磁磁通大小而实现调速，此种调速方式称为改变励磁电 流调速方式。其机械特性如图7－2所示。
这种调速方案属于恒功率调速。调磁调速的调速范围不大，一
般只是配合调压调速方式，在电动机额定转速之上作小范围的升速。
将调压调速和调磁调速复合起来则构成调压调磁复合调速系统，
精选2021版课件
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7.1 直流调速系统概述
可得到更大的调速范围，额定转速以下采用调压调速，额定转 速以上采用调磁调速。 3．电枢回路串电阻调速方式 在电动机电枢回路串接附加电阻，改变串接电阻的阻值，也可 调节转速，此种调速方式称为电枢回路串电阻调速方式。 这种调速方式只能进行有级调速，且串接电阻有较大能量损耗， 电动机的机械特性较软，转速受负载影响大，轻载和重载时转速不 同。另外，该调速方式中的调速电阻损耗大，经济性差，一般只应 用于少数性能要求不高的小功率场合。其机械特性如图7－3所示。
7.1 直流调速系统概述 7.2 单闭环直流调速系统 7.3 带电流截止负反馈的闭环调速系统 7.4 闭环调速系统设计实例 7.5 多环直流调速系统
精选2021版课件
1
7.1 直流调速系统概述
7．1．1．直流调速系统的基本概念
在自动控制系统中，电力拖动系统是最重要的应用系统之一，
而电动机又是电力拖动系统的核心部件，它是将电能转化为机械能
的一种有力工具。根据电动机供电方式的不同，它可分为直流电动
机和交流电动机。由于直流电动机具有良好的启、制动性能，而且
可以在较大范围内平滑的调速，因此，在轧钢设备、矿井升降设备、
挖掘钻探设备、金属切削设备、造纸设备、电梯等需要高性能可控
制电力拖动的场合得到了广泛的应用。但直流电动机本身有着一些
7.1 直流调速系统概述
转速下限受低速时运转不稳定性的限制。对于要求在一定范围 内无级平滑调速的系统来说，此调速方式较好。改变电枢电压调速 (简称调压调速)是直流调速系统的主要调速方式。
2．改变励磁电流调速方式
改变电动机励磁回路的励磁电压大小，可改变励磁电流大小， 从而改变励磁磁通大小而实现调速，此种调速方式称为改变励磁电 流调速方式。其机械特性如图7－2所示。
这种调速方案属于恒功率调速。调磁调速的调速范围不大，一
般只是配合调压调速方式，在电动机额定转速之上作小范围的升速。
将调压调速和调磁调速复合起来则构成调压调磁复合调速系统，
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7.1 直流调速系统概述
可得到更大的调速范围，额定转速以下采用调压调速，额定转 速以上采用调磁调速。 3．电枢回路串电阻调速方式 在电动机电枢回路串接附加电阻，改变串接电阻的阻值，也可 调节转速，此种调速方式称为电枢回路串电阻调速方式。 这种调速方式只能进行有级调速，且串接电阻有较大能量损耗， 电动机的机械特性较软，转速受负载影响大，轻载和重载时转速不 同。另外，该调速方式中的调速电阻损耗大，经济性差，一般只应 用于少数性能要求不高的小功率场合。其机械特性如图7－3所示。
无静差直流调速系统课件
无静差直流调速系统课件
目
CONTENCT
录
• 引言 • 无静差直流调速系统的基本原理 • 无静差直流调速系统的数学模型 • 无静差直流调速系统的设计与优化 • 无静差直流调速系统的实现与应用 • 结论与展望 • 参考文献与附录
01
引言
直流调速系统的背景与重要性
工业电机驱动的应用广泛
在钢铁、有色金属、化工、纺织、造纸等行业中， 直流电机作为重要驱动部件被广泛应用。
随着电力电子器件和微处理器技术的不断发展，无静差直流调速系统的性能将得到 进一步提高。
采用先进的控制算法和优化算法，实现更加精准的直流调速控制。
未来发展趋势与研究方向
• 研究新的无静差直流调速方案，降低系统成本和复杂度，提高系统的可靠性和稳定性。
未来发展趋势与研究方向
01
未来研究方向
02
03
04
无静差直流调速系统的应用场景与实例
工业生产
应用于机床、纺织、石油 化工等行业的生产设备中 ，提高生产效率和产品质 量。
交通运输
应用于电动汽车、地铁、 铁路机车等交通工具中， 提高能源利用效率并减少 环境污染。
航空航天
应用于航空发动机、航天 器等高精度控制系统中， 确保安全可靠运行。
06
结论与展望
内容
包括直流电机的工作原理、电力电子变换器、反馈控制系统、无 静差调节原理、系统实现及性能分析等。
02
无静差直流调速系统的基本原理
直流电机的基本工作原理
02
01
03
直流电机的转动原理
基于通电导体在磁场中受到力的作用而转动的原理。
直流电机的电磁转矩
与电流、磁通和转子电阻等因素有关。
直流电机的调速原理
目
CONTENCT
录
• 引言 • 无静差直流调速系统的基本原理 • 无静差直流调速系统的数学模型 • 无静差直流调速系统的设计与优化 • 无静差直流调速系统的实现与应用 • 结论与展望 • 参考文献与附录
01
引言
直流调速系统的背景与重要性
工业电机驱动的应用广泛
在钢铁、有色金属、化工、纺织、造纸等行业中， 直流电机作为重要驱动部件被广泛应用。
随着电力电子器件和微处理器技术的不断发展，无静差直流调速系统的性能将得到 进一步提高。
采用先进的控制算法和优化算法，实现更加精准的直流调速控制。
未来发展趋势与研究方向
• 研究新的无静差直流调速方案，降低系统成本和复杂度，提高系统的可靠性和稳定性。
未来发展趋势与研究方向
01
未来研究方向
02
03
04
无静差直流调速系统的应用场景与实例
工业生产
应用于机床、纺织、石油 化工等行业的生产设备中 ，提高生产效率和产品质 量。
交通运输
应用于电动汽车、地铁、 铁路机车等交通工具中， 提高能源利用效率并减少 环境污染。
航空航天
应用于航空发动机、航天 器等高精度控制系统中， 确保安全可靠运行。
06
结论与展望
内容
包括直流电机的工作原理、电力电子变换器、反馈控制系统、无 静差调节原理、系统实现及性能分析等。
02
无静差直流调速系统的基本原理
直流电机的基本工作原理
02
01
03
直流电机的转动原理
基于通电导体在磁场中受到力的作用而转动的原理。
直流电机的电磁转矩
与电流、磁通和转子电阻等因素有关。
直流电机的调速原理
无静差直流调速系统(共27张PPT)
• 分析结果：
• 采用积分调节器，当转速在稳态时到 达与给定转速一致，系统仍有控制信号 ，保持系统稳定运行，实现无静差调速 。
4. 比例与积分控制的比较
有静差调速系统
当负载转矩由TL1突增到TL2时 ，有静差调速系统的转速n、偏 差电压 Un 和控制电压 Uc 的变化过程示于以下图。
• 突加负载时的动态过程
– 突加输入信号时，由于电容C1两端电压不能突变，相当于两端瞬间短路，在 运算放大器反响回路中只剩下电阻R1，电路等效于一个放大系数为 Kpi 的 比例调节器，在输出端立即呈现电压 Kpi Uin ，实现快速控制，发挥了比例 控制的长处。
• 此后，随着电容C1被充电，输出电压Uex 开始积 分，其数值不断增长，直到稳态。稳态时， C1两 端电压等于Uex，R1已不起作用，又和积分调节 器一样了，这时又能发挥积分控制的优点，实现 了稳态无静差。
+
RP - + 图1-39b绘出了1比例积分调节器的输入和输出动态过程。
+ U U M 突加输入信号时，由于电容C1两端电压不能突变，相当于两端瞬间短路，在运算放大器反响回路中只剩下电阻R1，电路等效于一个放大系数
为 Kpi 的比例调节器，在输出端立即呈现电压 Kpi cUin ，实现快速控制，发挥了比例控制的长d处。
严格地说，“无静差〞只是理论上的，实际系统在稳态时，PI调节器积分电容两端电压不变，相当于运算放大器的反响回路开路，其放大系数
截止负反响起作用，静特 等于运算放大器本身的开环放大系数，数值最大，但并不是无穷大。
前节主要讨论，采用比例〔P〕放大器控制的直流调速系统，可使系统稳定，并有一定的稳定裕度，同时还能满足一定的稳态精度指标。
•
因此，PI调节器输出是由比例和积分两局部
无静差直流调速系统
当负载转矩由 TL1 突增到 TL2 时，有静 差调速系统的转速 n 、 偏差电压 Un 和控制 电压 Uc 的变化过程示 于右图。
图1-44 有静差调速系统突加负载过程
无静差调速系统
当负载突增时，积分控制的
无静差调速系统动态过程曲线
示于下图。在稳态运行时，转
速偏差电压 Un 必为零。如果 Un 不为零，则 Uc 继续变化， 就不是稳态了。在突加负载引
分析结果
由此可见，比例积分控制综合了比例 控制和积分控制两种规律的优点，又克服 了各自的缺点，扬长避短，互相补充。比 例部分能迅速响应控制作用，积分部分则 最终消除稳态偏差。
9.5 无静差直流调速系统及其稳态参数计算
系统组成 工作原理 稳态结构与静特性 参数计算
1. 系统组成
稳态结构与静特性（续）
无静差系统的理想静 n
特性如右图所示。 当 Id < Idcr 时，系统无
nmax
静差，静特性是不同转 n1
速时的一族水平线。 当 Id > Idcr 时，电流截 n2 止负反馈起作用，静特
性急剧下垂，基本上是 一条垂直线。整个静特 性近似呈矩形。
O
Idcr
Id
图1-50 带电流截止的无静差直流调 速系统的静特性
本节提要
问题的提出 积分调节器和积分控制规律 比例积分控制规律 无静差直流调速系统及其稳态参数计算 系统设计举例与参数计算（二）
1 问题的提出
如前，采用P放大器控制的有静差的调速系 统，Kp 越大，系统精度越高；但 Kp 过大，将 降低系统稳定性，使系统动态不稳定。
进一步分析静差产生的原因，由于采用比例 调节器， 转速调节器的输出为
3. 稳态结构与静特性
图1-44 有静差调速系统突加负载过程
无静差调速系统
当负载突增时，积分控制的
无静差调速系统动态过程曲线
示于下图。在稳态运行时，转
速偏差电压 Un 必为零。如果 Un 不为零，则 Uc 继续变化， 就不是稳态了。在突加负载引
分析结果
由此可见，比例积分控制综合了比例 控制和积分控制两种规律的优点，又克服 了各自的缺点，扬长避短，互相补充。比 例部分能迅速响应控制作用，积分部分则 最终消除稳态偏差。
9.5 无静差直流调速系统及其稳态参数计算
系统组成 工作原理 稳态结构与静特性 参数计算
1. 系统组成
稳态结构与静特性（续）
无静差系统的理想静 n
特性如右图所示。 当 Id < Idcr 时，系统无
nmax
静差，静特性是不同转 n1
速时的一族水平线。 当 Id > Idcr 时，电流截 n2 止负反馈起作用，静特
性急剧下垂，基本上是 一条垂直线。整个静特 性近似呈矩形。
O
Idcr
Id
图1-50 带电流截止的无静差直流调 速系统的静特性
本节提要
问题的提出 积分调节器和积分控制规律 比例积分控制规律 无静差直流调速系统及其稳态参数计算 系统设计举例与参数计算（二）
1 问题的提出
如前，采用P放大器控制的有静差的调速系 统，Kp 越大，系统精度越高；但 Kp 过大，将 降低系统稳定性，使系统动态不稳定。
进一步分析静差产生的原因，由于采用比例 调节器， 转速调节器的输出为
3. 稳态结构与静特性
《直流电机调速》PPT课件_OK
l 交叉连接（两个独立的交流电源分别供电）
2、无环流可逆线路四象限运行。
22
四象限的状态
• Ⅰ 电机正转，电动运行， VF整流， • Ⅱ电机正转回馈发电制动运行， • VR逆变 • Ⅲ电机反转，电动运行 • VR整流 • Ⅳ电机反转回馈发电制动运行 • VF逆变
23
补充1 晶体管-电动机直流脉宽调速系统 （大功率晶体管）
第一节 概述
一、根据直流电机转速公式
n U I aRa
C e
可知有降电源电压，串电枢回路电阻，
削弱励磁调速三种方式。
P
➢调压调速 恒转矩调速 T 9.55 N
➢弱磁调速 恒功率调速 N
n N
1
1、几种常见的直流传动控制系统
➢ 晶闸管-电动机直流传动控制系统 ➢ 晶体管-电动机直流脉宽调速系统 ➢ 微型计算机控制的直流传动系统 其中晶闸管直流传动使用最为广泛
调速范围很宽）。
5. 适用于中、小容量的调速系统（受最大电压、电流
限制）。
26
补充2： 微型计算机控制的直流传动系统
27
特点：
1. 系统的硬件结构简单（单片机）； 2. 系统的（不同的）控制规律由（容易更改的）软件
实现（配备少量的接口电路）； 3. 运算速度快； 4. 可靠性高； 5. 成本低； 6. 具有保护、诊断和自检功能； 7. 能实现数模混合控制或全数字量控制；
24
25
与晶闸管直流调速系统比较：
1. 主电路所需的功率元件少。
2. 控制线路简单。
3. 频带宽（动态响应速度和稳速精度等性能指标较好）。
如：晶体管脉宽调制（PWM）放大器的开关频率为1kHz~3kHz； 晶闸管三相全控整流桥的开关频率为300Hz。
无静差直流调速系统29页PPT
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
无静差直流调速系统
6
、
露
凝
无
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
无静差直流调速系统
6
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露
凝
无
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
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、
吁
嗟
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后
名
，
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我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
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南
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寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
直流调速系统原理ppt课件
精选课件
11
1 转速负反馈晶闸管直流调速系统
给定
比较放大
晶闸管触 发整流
反馈电位器
他励直流电动机 测速发电机
精选课件
12
1.1 系统的组成
由图可见，该系统的控制对象是直流电动机M，被 控量是电动机的转速n，晶闸管触发及整流电路为功 率放大和执行环节，由运算放大器构成的比例调节器 为电压放大和电压(综合)比较环节，电位器RP1为给 定元件，测速发电机TG与电位器RP2为转速检测元 件。该调速系统的组成框图如下:
精选课件
25
电流截止负反馈的作用
可以通过一个电压比较环节，使电流负反馈环节只有 在电流超过某个允许值(称为阈值)时才起作用，这就 是电流截止负反馈。
精选课件
26
电流截止负反馈环节的组成工作原理
n
额定电流时
堵转电流时 理想特性
堵转电流 时的实际 特性
挖土机特性
Id
当Id较小,即IdRc≤Uo时，则二极管VD截止，电流截止负 反馈不起作用。 当Id较大，即IdRc≥U0时，则二极管VD导通，电流截止 负反馈起作用，ΔU减小，Ud下降，Id下降到允许最电流。
触发 电路
电源及晶闸管电路
电 动 机
比较环节+比例调节器
测速电机
精选课件
电流 载止 比较 电路
20
比较放大电路（Amplifier）
由叠加定理：当Us(s)单独作用 时，有：
U U 'sk((ss))R R1 2 Uk' R R1 2Us(s)
当Ufn(s)单独作用时，有：
U U "kf(n(ss))R R1 2 Uk "R R1 2[Ufn(s)]
无静差直流调速系统
精选
必须指出
严格地说，“无静差”只是理论上的， 实际系统在稳态时，PI调节器积分电容 两端电压不变，相当于运算放大器的反 馈回路开路，其放大系数等于运算放大 器本身的开环放大系数，数值最大，但 并不是无穷大。因此其输入端仍存在很 小的，而不是零。这就是说，实际上仍 有很小的静差，只是在一般精度要求下 可以忽略不计而已。
• 此后，随着电容C1被充电，输出电压Uex 开 始积分，其数值不断增长，直到稳态。稳态 时， C1两端电压等于Uex，R1已不起作用， 又和积分调节器一样了，这时又能发挥积分 控制的优点，实现了稳态无静差。
因此，PI调节器输出是由比例和积分 两部分相加而成的。
精选
一般输入情况
图1-39b绘出了比例积分调节器的输入和输出动 态过程。假设输入偏差电压Un的波形如图所示， 则输出波形中比例部分①和 Un 成正比，积分部分 ②是 Un 的积分曲线，而PI调节器的输出电压 Uc 是这两部分之和①+②。可见， Uc既具有快速响应 性能，又足以消除调速系统的静差。除此以外，比 例积分调节器还是提高系统稳定性的校正装置，因 此，它在调速系统和其他控制系统中获得了广泛的 应用。
Uc
1
t
0 Undt
如果是Un 阶跃函数，则 Uc 按线性规律增长， 每一时刻 Uc 的大小和 Un 与横轴所包围的面 积成正比，如下图 a 所示。
精选
输入和输出动态过程
a) 阶跃输入 b) 一般输入 由上图 b 可见，在动态过程中，当 Un 变化时，只要其极性不变，即只 要仍是 Un* Un ，积分调节器的输出 Uc 便一直增长；只有达到 Un* = Un ， Un = 0时，Uc 才停止上升；不到 Un 变负，Uc 不会下降。在这里，值得特 别强调的是，当 Un = 0时，Uc并不是零，而是一个终值 Ucf ；如果 Un 不 再变化，此终值便保持恒定不变，这是精选积分控制的特点。
必须指出
严格地说，“无静差”只是理论上的， 实际系统在稳态时，PI调节器积分电容 两端电压不变，相当于运算放大器的反 馈回路开路，其放大系数等于运算放大 器本身的开环放大系数，数值最大，但 并不是无穷大。因此其输入端仍存在很 小的，而不是零。这就是说，实际上仍 有很小的静差，只是在一般精度要求下 可以忽略不计而已。
• 此后，随着电容C1被充电，输出电压Uex 开 始积分，其数值不断增长，直到稳态。稳态 时， C1两端电压等于Uex，R1已不起作用， 又和积分调节器一样了，这时又能发挥积分 控制的优点，实现了稳态无静差。
因此，PI调节器输出是由比例和积分 两部分相加而成的。
精选
一般输入情况
图1-39b绘出了比例积分调节器的输入和输出动 态过程。假设输入偏差电压Un的波形如图所示， 则输出波形中比例部分①和 Un 成正比，积分部分 ②是 Un 的积分曲线，而PI调节器的输出电压 Uc 是这两部分之和①+②。可见， Uc既具有快速响应 性能，又足以消除调速系统的静差。除此以外，比 例积分调节器还是提高系统稳定性的校正装置，因 此，它在调速系统和其他控制系统中获得了广泛的 应用。
Uc
1
t
0 Undt
如果是Un 阶跃函数，则 Uc 按线性规律增长， 每一时刻 Uc 的大小和 Un 与横轴所包围的面 积成正比，如下图 a 所示。
精选
输入和输出动态过程
a) 阶跃输入 b) 一般输入 由上图 b 可见，在动态过程中，当 Un 变化时，只要其极性不变，即只 要仍是 Un* Un ，积分调节器的输出 Uc 便一直增长；只有达到 Un* = Un ， Un = 0时，Uc 才停止上升；不到 Un 变负，Uc 不会下降。在这里，值得特 别强调的是，当 Un = 0时，Uc并不是零，而是一个终值 Ucf ；如果 Un 不 再变化，此终值便保持恒定不变，这是精选积分控制的特点。
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