该系统在工业生产活动中具有相当大的比重，因此以此为课题还是很有意义的。

1。3 本论文的工作

在本设计中，首先第一章先介绍这个课题研究的背景及意义。第二章介绍直流调速系统的组成及基本的调速方法，重要的是要进行各个硬件部分的设计，有的还需要进行方案的比较和硬件的选型，还要介绍PLC技术，确定选用V-M调速系统。第三章进行软件部分的设计，包括主程序和子程序的流程图，确定使用PI算法。第四章进行实物系统的演示和调试。每一章都有一个小结，来对本章的进行小总结。最后第五章进行最本次整体设计的一个大总结，总结自己学到的知识和设计成果，分析不足之处，并对该课题进行展望。

2 硬件设计

2。1 系统的总体方案设计

首要问题要解决速度反馈和电流反馈的问题，使用测速发电机来测量速度，可以产生电信号，这个电信号与直流电机的转轴角速度成比例，由此便为系统提供速度反馈，而在电流反馈中需要加上限流保护，才能使闭环调速系统以解决一下障碍好比闭环调速系统的起动以及堵转时产生过大的电流。过大的电流就是冲击电流，会很大强度的干扰电路，为了避免冲击电流给电路带来的不利因素，必须要加限流保护装置。

 2。1。1 系统的工作原理

一个完整的直流电机双闭环控制系统应该由三相全控桥，直流电机，ASR,ACR，集成触发器，转速检测设备，电流检测装置组成等。系统会产生脉动的电流，会对系统产生干扰，这是不好的，能够在电路中加入平波电抗器，来减少不利的影响。

设计双闭环系统，先设计内环，再设计外环，内环是电流环，外环是转速环，因为这个系统的重要的被控制量是速度。这样做的话，外环可以保证电动机的转速跟随性能好，把ACR的输入量即为ASR的输出量，然后用ASR输出控制UPE，这就是电流环，转速环双闭环控制系统。

至于对电流和转速的检测，需要使用PLC和其他的外部接口设备。比如对于一些系统，经常需要电机正反转，这时候双闭环就有长处了。由于电机具备过载能力，就运用这一点，将电流保持在容许的最大值，这样系统就能够很快地起动，等到速度稳定之后，电流就会立刻降下来，转矩就会立即与负载均衡，电机就会稳定的运转了。下图2-1所示的是该系统的框图。

系统框图

要完成这个课题的设计，需要安排两个调节器，一个是速度调节器，另一个是电流调节器。这两个调节器串着连，电流环放里面，转速环放外面，就形成了想要的调速系统。PLC接收电流和转速的反馈信息，输出脉冲用来触发就好了，其它的PLC 的CPU会完成的[1]。文献综述

 2。1。2 系统选用的调速方法

下面介绍常用的双闭环调速的方法，一般采用离散化方法，因为这种算法经常使用，ASR和限幅器分开作用，因为ASR具有积分饱和作用，转速的超调量会比较大，会延长转速调节的时间，而限幅器只控制了u(k)的大小[2]。

由于是双闭环控制，所以采用了双PI控制器，这样能具有较好的动态和静态方面的特性，抗干扰性能佳。电流环为I型，这样可以保证系统没有误差，并且抗扰动能力也强，转速环为II型[2]。

这个系统想要启动直流电机，可以用PID算法，模块内的积分部分，可以实现这一功能，用户也可以按自己的想法随意的调动起动时间，积分环节在起动过程平稳的时候工作比较好。如果负载的大小确定了，电机要想最快的启动的话，这时候就可以不用加积分部分了，除此之外，我们需要转速和电流进行限幅，以便获得理想的过渡过程。