2．选择转速调节器结构
按照设计要求，选用PI调节器，其传递函数
3．计算转速调节器参数
按跟随和抗扰性能都较好的原则，取h=5，则ASR的超前时间常数为
由式
于是得ASR的比例系数为
4．检验近似条件
转速环截止频率为
①电流环传递函数简化条件为
②转速环小时间常数近似处理条件为
5．计算调节器电阻和电容
根据图6.2，取
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若图片无法显示请联系QQ752018766，取0.01
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图6.2
6．校核转速超调量
当h=5时，查表1-2得，
|
h |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
52.6% |
43.6% |
37.6% |
33.2% |
29.8% |
27.2% |
25.0% |
23.3% |
|
|
2.40 |
2.65 |
2.85 |
3.0 |
3.1 |
3.2 |
3.3 |
3.35 |
|
|
12.15 |
11.65 |
9.55 |
10.45 |
11.30 |
12.25 |
13.25 |
14.20 |
|
k |
3 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
表1-2典型Ⅱ型系统阶跃输入跟随性能指标
第7章 直流调速系统的原理图
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第8章直流调速系统MATLAB仿真
本次系统仿真采用目前比较流行的控制系统仿真软件MATLAB，使用MATLAB对控制系统进行计算机仿真的主要方法有两种，一是以控制系统的传递函数为基础，使用MATLAB的Simulink工具箱对其进行计算机仿真研究。另外一种是面向控制系统电气原理结构图，使用Power System工具箱进行调速系统仿真的新方法。本次系统仿真采用后一种方法。
8.1 系统的建模与参数设置
转速、电流双闭环直流调速系统的主电路模型主要由交流电源、同步脉冲触发器、晶闸管直流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。采用面向电气原理结构图方法构成的双闭环系统仿真模型如图7-1所示。
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图8-1 转速、电流双闭环直流调速系统的仿真模型
转速、电流双闭环系统的控制电路包括：给定环节、ASR、ACR、限幅器、偏置电路、反相器、电流反馈环、速度反馈环等，因为在本次设计中单片机代替了控制电路绝大多数的器件，所以在此直接给出各部分的参数，各部分参数设置参考前几章各部分的参数。本系统选择的仿真算法为ode23tb，仿真Start time设为0，Stop time设为2.5。
8.2 系统仿真结果的输出及结果分析
当建模和参数设置完成后，即可开始进行仿真。图7-2是双闭环直流调速系统的电流和转速曲线。从仿真结果可以看出，它非常接近于理论分析的波形。下面分析一下仿真的结果。
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图8.2双闭环直流调速系统的电流和转速曲线
启动过程的第一阶段是电流上升阶段，突加给定电压，ASR的输入很大，其输出很快达到限幅值，电流也很快上升，接近其最大值。第二阶段，ASR饱和，转速环相当于开环状态，系统表现为恒值电流给定作用下的电流调节系统，电流基本上保持不变，拖动系统恒加速，转速线形增长。第三阶段，当转速达到给定值后。转速调节器的给定与反馈电压平衡，输入偏差为零，但是由于积分作用，其输出还很大，所以出现超调。转速超调后，ASR输入端出现负偏差电压，使它退出饱和状态，进入线性调节阶段，使转速保持恒定，实际仿真结果基本上反映了这一点。由于在本系统中，单片机系统代替了控制电路的绝大多数控制器件，所以各项数据处理和调整都是在单片机内完成的，控制效果要好于本次的仿真结果。
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