忽略电枢压降，由系统的机械特性可知转速 n 与电枢两端电压存在一定比例 关系，因此我们可以用电压负反馈来代替转速负反馈来调节电机转速 n。

电位器 RP2 是电压反馈检测环节，它起到分压作用，把一部分电压 Uu 反馈 到输入端，负反馈电压与给定电压相减所得即为偏差电压，经放大器放大后产生 控制电压并经过晶闸管触发器 GT 来控制晶闸管整流输出电压，从而调节电动机 转速。

2。1。4 单闭环直流调速系统的动态分析

在单闭环直流调速系统的设计中，动态稳定性和稳态指标的设定也是重中之 重，不能让它们产生矛盾，因此，我们会利用校正装置来处理系统以满足我们的 要求。

为了使系统具有更高的稳定性和精度，我们会加入校正环节，串联校正和并 联校正是最常用的，通常首先选用更简单且易于实现的串联校正。比例微分、比 例积分和比例积分微分是我们常用的三种串联调节器。

2。2  多环控制直流调速系统

2。2。1 多环控制的重要性

拥有电流截止负反馈的直流调速系统能够满足限制启动电流的要求，但是对 于启动中的维持电流却无法满足。当电机的转速上升后，随着电枢反电动势的增

加，达到最大值的起动电流会随之减小，电磁转矩也会下降，启动时间会增加， 如图 2-4(a)所示。

图 2-3 调速系统启动过程的电流和转速波形

由于 V-M 的有充分的过载能力，在生产生活中我们为了提高生产效率，通 常使调速系统起动时理想起动，如图 2-3(b)所示，由图可知在启动过程中，使启 动电流保持最大值，则电动机的转矩最大，转速恒流上升，花费尽可能少的时间； 在转速上升过程结束后，电流值减小，变为负载电流并保持不变，电机转速经过 调整也保持稳定。文献综述

基于上述要求，我们常采用转速、电流双闭环的反馈调速系统来实现电机的 理想启动。在直流电机起动后，让转速环处于饱和状态，此时把转速环看成一个 开环环节不作用，启动电流在电流环的调解下保持最大值，那么转速恒流上升并 迅速达到给定值；在随后的系统稳态运行时，此时转速外环已经退饱和并作用， 会根据给定电压调节转速。

2。2。2 转速、电流双闭环直流调速系统的组成

我们在直流调速系统中添加电流调节器 ACR 和转速调节器 ASR 两个调节 器，这就是“双闭环系统”的由来。由 ACR 和电流反馈回路构成的电流环及 ASR 和转速反馈环节构成的转速环我们称之为双闭环直流调速系统的两个环。其中电 流环相比于转速环在外侧，我们也称转速环为外环，自然而然电流环也被称作为 内环。采用串联 ASR 与 ACR 的方式控制系统中的转速和电流，ASR 的输出即 为 ACR 的输入，电流调节器的输出被晶闸管整流，这就是双闭环控制系统。

2。2。3 双闭环直流调速系统的稳态结构图和静特性

我们对结构图进行分析并更深入的去研究双闭环直流调速系统的组成。如图 2-5 所示，其中，必须说明输入信号的极性经触发装置后也决定了双环的输入和 输出量的极性，ASR 为转速环，通常为 PI 调节器，作用是由转速反馈信号调节 转速并做到无静差；电流环的作用是通过反馈电流稳定电流。

双闭环直流调速系统的稳态结构图双闭环直流系统的静特性

掌握转速 PI 调节器的稳态特征有利于我们分析双闭环直流调速系统的静特 性，对于 PI 调节器，有饱和和不饱和两种状态。所谓饱和是指调节器的输出已 达到最大值，此时转速环是一个开环环节不作用，输出量不受输入量的影响；不 饱和是指输出量还处于上升过程中，调节器作用。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com Matlab直流调速系统的仿真研究(4):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_82755.html