目录 少求理大军 第3章转速闭环控制的直流调速系统 3.1有静差的转速闭环直流调速系统 3.2无静差的转速闭环直流调速系统 3.3转速闭环直流调速系统的限流保护 3.4转速闭环控制直流调速系统的仿真 电气与电子工程学院自动化系
电气与电子工程学院自动化系 电气与电子工程学院自动化系 目录 第3章 转速闭环控制的直流调速系统 3.1 有静差的转速闭环直流调速系统 3.2 无静差的转速闭环直流调速系统 3.3 转速闭环直流调速系统的限流保护 3.4 转速闭环控制直流调速系统的仿真
内容提要 中东程子大军 3.1有静差的转速闭环直流调速系统 3.1.1比例控制转速闭环直流调速系统的结构与静特性 3.1.2开环系统机械特性和比例控制闭环系统静特性的对北比分析 3.1.3闭环直流调速系统的反馈控制规律 3.1.4比例控制转速闭环系统的稳定性 电气与电子工程学院自动化系
电气与电子工程学院自动化系 电气与电子工程学院自动化系 内容提要 3.1 有静差的转速闭环直流调速系统 3.1.1 比例控制转速闭环直流调速系统的结构与静特性 3.1.2 开环系统机械特性和比例控制闭环系统静特性的对比分析 3.1.3 闭环直流调速系统的反馈控制规律 3.1.4 比例控制转速闭环系统的稳定性
3.1.1比例控制转速闭环直流调速系统的结构与静特性 少东理上大军 口转速开环系统控制系统存在的问题：对负载扰动没有任何抑制作用 IaR Uao n Ks + Ua-IgR Ua IaR n= Ce C。Ce 电气与电子工程学院自动化系
电气与电子工程学院自动化系 电气与电子工程学院自动化系 3.1.1 比例控制转速闭环直流调速系统的结构与静特性 转速开环系统控制系统存在的问题：对负载扰动没有任何抑制作用 d d dd e ee - U IR U IR n C CC − = =
山东程子大军 根据自动控制原理，反馈控制的闭环系统是按被调量的偏差进行 控制的系统，只要被调量出现偏差，它就会自动产生纠正偏差的 作用。 口调速系统的转速降落正是由负载引起的转速偏差，显然，引入转 速闭环将使调速系统的转速降落大大减少。 n= Ua-IaR Ua IaR Ce C。C。 电气与电子工程学院自动化系
电气与电子工程学院自动化系 电气与电子工程学院自动化系 根据自动控制原理，反馈控制的闭环系统是按被调量的偏差进行 控制的系统，只要被调量出现偏差，它就会自动产生纠正偏差的 作用。 调速系统的转速降落正是由负载引起的转速偏差，显然，引入转 速闭环将使调速系统的转速降落大大减少。 d d dd e ee - U IR U IR n C CC − = =
系统组成 山东程子大军 △U A UPE U 图3-1带转速负反馈的闭环直流调速系统原理框图 电气与电子工程学院自动化系
电气与电子工程学院自动化系 电气与电子工程学院自动化系 系统组成 图3-1 带转速负反馈的闭环直流调速系统原理框图
稳态分析条件 少东我子大深 口下面分析闭环调速系统的稳态特性，以确定它如何能够减少 转速降落。 口为了突出主要矛盾，先作如下的假定： ◆1)忽略各种非线性因素，假定系统中各环节的输入输出 关系都是线性的，或者只取其线性工作段。 ◆2)忽略控制电源和电位器的内阻。 电气与电子工程学院自动化系
电气与电子工程学院自动化系 电气与电子工程学院自动化系 稳态分析条件 下面分析闭环调速系统的稳态特性，以确定它如何能够减少 转速降落。 为了突出主要矛盾，先作如下的假定： 1）忽略各种非线性因素，假定系统中各环节的输入输出 关系都是线性的，或者只取其线性工作段。 2）忽略控制电源和电位器的内阻
稳态关系 山东程子大军 转速负反馈直流调速系统中各环节的稳态关系如下： 电压比较环节△Un=U。-U。 放大器 U。=KAUa 电力电子变换器 Ua=KU. 调速系统开环机械特性 n= Ud-IaR Ce UPE 测速反馈环节 K,— 比例调节器的比例系数 转速反馈系数(Vmin/r) 图31带转速负反馈的闭环直流调速系统原理框图 电气与电子工程学院自动化系
电气与电子工程学院自动化系 电气与电子工程学院自动化系 稳态关系 转速负反馈直流调速系统中各环节的稳态关系如下： 电压比较环节 n * ∆Un =Un −U 放大器 Uc = Kp∆Un 测速反馈环节 Un =αn 电力电子变换器 Ud = Ks Uc 调速系统开环机械特性 e d d C U I R n − = Kp——比例调节器的比例系数 α——转速反馈系数（V·min/r）
闭环系统的稳态结构框图 山东我上大军 电压比较环节 △Un=Um-U. Kp I Un e 放大器 U=K.△U. 电力电子变换器 U=KU. 调速系统开环机械特性n=:-一1，R Ce 测速反馈环节 U。=a 图3-2转速负反馈闭环直流调速系统 稳态结构框图 UPE 图31带转速负反馈的闭环直流调速系统原理框图 电气与电子工程学院自动化系
电气与电子工程学院自动化系 电气与电子工程学院自动化系 闭环系统的稳态结构框图 图3-2 转速负反馈闭环直流调速系统 稳态结构框图
闭环系统的稳态结构框图 山东程子大军 n 只考虑给定作用时的闭环系统 KpKsUn n= C.(1+K) 只考虑扰动作用-I,R时的闭环系统 RI n= C.(1+K) K:K.t 电气与电子工程学院自动化系
电气与电子工程学院自动化系 电气与电子工程学院自动化系 闭环系统的稳态结构框图 只考虑给定作用时的闭环系统 只考虑扰动作用-IdR 时的闭环系统 (1 ) e * p s n C K K K U n + = (1 ) e d C K RI n + = −
静特性方程 山东我上大深 得到转速负反馈单闭环直流调速系统的静特性方程式 K KU-IaR KKU RIa n= C.(1+KK a/Ce)Ce(1+K) Ce(1+K) 式中，闭环系统的开环放大系数K为 K= KK:q C 闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载 电流 (或转矩) 间的稳态关系。 电气与电子工程学院自动化系
电气与电子工程学院自动化系 电气与电子工程学院自动化系 静特性方程 得到转速负反馈单闭环直流调速系统的静特性方程式 (1 / ) (1 ) (1 ) e d e * p s n e p s e d * p s n C K RI C K K K U C K K C K K U I R n + − + = + − = α 式中，闭环系统的开环放大系数K为 e p s C K K K α = 闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载 电流（或转矩）间的稳态关系