變流技術與運動控制--第 6 課

1、2.2 2.2 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng) 問題的提出：問題的提出： 采用轉速負反饋和采用轉速負反饋和PIPI調節(jié)器的調節(jié)器的單閉單閉 環(huán)直流調速系統(tǒng)環(huán)直流調速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的 前提下實現前提下實現轉速無靜差轉速無靜差。 但是，如果對系統(tǒng)的動態(tài)性能要求但是，如果對系統(tǒng)的動態(tài)性能要求 較高，例如：要求較高，例如：要求快速起、制動快速起、制動，突加突加 負載動態(tài)速降小負載動態(tài)速降小等等，等等，單閉環(huán)系統(tǒng)單閉環(huán)系統(tǒng)就就難難 以滿足需要以滿足需要。 1. 1. 主要原因主要原因 因為在單閉環(huán)系統(tǒng)中不能隨心所欲地因為在單閉環(huán)系統(tǒng)中不能隨心所欲地

2、控制控制電流電流和和轉矩轉矩的的動態(tài)過程動態(tài)過程。 在單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)中，電流截止在單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)中，電流截止 負反饋環(huán)節(jié)是專門用來負反饋環(huán)節(jié)是專門用來控制電流控制電流的，但它的，但它 只能在只能在超過臨界電流超過臨界電流值值I Idcr dcr 以后，靠強烈 以后，靠強烈 的負反饋作用的負反饋作用限制電流限制電流的沖擊，并不能很的沖擊，并不能很 理想地理想地控制電流的動態(tài)波形控制電流的動態(tài)波形。 電流截止負反饋環(huán)節(jié)：電流截止負反饋環(huán)節(jié)： IdL n Idm 圖圖2-1 2-1 直流調速系統(tǒng)起動直流調速系統(tǒng)起動/ /運行運行/ /制制 動過程的電流和轉速波形動過程的電流和轉速波形 2.

3、2. 理想理想( (起動、運行、制動起動、運行、制動) )控制特性控制特性 -Idm 過度過程要求：過度過程要求： (1) (1)啟動與啟動與 制動時，始終保制動時，始終保 持轉矩（或電流）持轉矩（或電流） 為允許的最大值，為允許的最大值， 使直流電動機以使直流電動機以 最大的加速度加、最大的加速度加、 減速。減速。 (2) (2)到達給到達給 定轉速時，立即定轉速時，立即 讓電磁轉矩與負讓電磁轉矩與負 載轉矩相平衡，載轉矩相平衡， 從而轉入穩(wěn)定運從而轉入穩(wěn)定運 行。行。 t Id O n 直流電動機直流電動機 轉矩控制轉矩控制 通過通過電流控制電流控制 達到目的達到目的 3 3、對電流控制要

4、求、對電流控制要求 （1 1）電動機啟、制動的時間控制）電動機啟、制動的時間控制 （I Idm dm、 、-I-Idm dm） ）-完成時間的最優(yōu)控制完成時間的最優(yōu)控制 在起、制動過程，在起、制動過程，( (電流負反饋起主導作用電流負反饋起主導作用) )， 系統(tǒng)保持電流為最大恒定值，以縮小系統(tǒng)過度過系統(tǒng)保持電流為最大恒定值，以縮小系統(tǒng)過度過 程時間。程時間。 （2 2）電動機在負載擾動時的電流控制）電動機在負載擾動時的電流控制 （I IdL dL） ）-實現動態(tài)特性控制實現動態(tài)特性控制 達到穩(wěn)態(tài)后，達到穩(wěn)態(tài)后，( (轉速負反饋起主導作用轉速負反饋起主導作用) )，電，電 流環(huán)起跟隨作用，使實際

5、電流快速跟隨給定值，流環(huán)起跟隨作用，使實際電流快速跟隨給定值， 以保持轉速恒定。以保持轉速恒定。 怎樣才能做到這種既存在怎樣才能做到這種既存在轉速轉速和和電流電流兩種負反兩種負反 饋，又使它們只能分別在不同的階段里起作用呢？饋，又使它們只能分別在不同的階段里起作用呢？ 2.2.1 2.2.1 轉速、電流雙閉環(huán)直流轉速、電流雙閉環(huán)直流 調速系統(tǒng)的組成調速系統(tǒng)的組成 為了實現為了實現轉速轉速和和電流電流兩種負反饋分別兩種負反饋分別 起作用，可在系統(tǒng)中設置起作用，可在系統(tǒng)中設置兩個調節(jié)器兩個調節(jié)器，分，分 別別調節(jié)轉速調節(jié)轉速和和電流。電流。 即分別引入即分別引入轉速負反饋轉速負反饋和和電流負反饋電

6、流負反饋。 二者之間實行嵌套（或稱串級）連接，原二者之間實行嵌套（或稱串級）連接，原 理框圖如下圖所示。理框圖如下圖所示。 + 圖圖2-2 2-2 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)結構轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)結構 1.1.系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 ASR轉速調節(jié)器 內環(huán) 外 環(huán) ACR電流調節(jié)器 TG測速發(fā)電機 TA電流互感器UPE電力電子變換器 為了獲得良好的靜、動為了獲得良好的靜、動 態(tài)性能，轉速和電流兩個調節(jié)器態(tài)性能，轉速和電流兩個調節(jié)器 一般都采用一般都采用PIPI調節(jié)器調節(jié)器。 TG n ASR ACR U*n + - Un Ui U*i + -Uc TA V M + - Ud Id U

7、PE L - M TG 2.2.2 2.2.2 穩(wěn)態(tài)結構和穩(wěn)態(tài)參數計算穩(wěn)態(tài)結構和穩(wěn)態(tài)參數計算 為了分析雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜特性，為了分析雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜特性， 必須先繪出它的穩(wěn)態(tài)結構圖。必須先繪出它的穩(wěn)態(tài)結構圖。 注意：注意： 圖中用帶限幅的輸出特性表示圖中用帶限幅的輸出特性表示PI PI 調調 節(jié)器。節(jié)器。 1. 1. 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構圖系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結構圖 圖圖2-23 2-23 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結構圖雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結構圖 Ks 1/Ce U*nUc Id E nUd0 Un + - ASR + U*i R ACR Ui UPE PIPI調節(jié)器調節(jié)器 輸出限幅輸出限幅 轉速反饋系數

8、轉速反饋系數; ; 電流反饋系數電流反饋系數 2. 2. 限幅作用限幅作用 存在兩種狀況：存在兩種狀況： （1 1）飽和）飽和輸出達到限幅值輸出達到限幅值 當調節(jié)器飽和時，輸出為當調節(jié)器飽和時，輸出為恒值恒值，輸入量的，輸入量的 變化不再影響輸出，除非有反向的輸入信號使變化不再影響輸出，除非有反向的輸入信號使 調節(jié)器退出飽和。調節(jié)器退出飽和。 換句話說，飽和的調節(jié)器暫時隔斷了輸入換句話說，飽和的調節(jié)器暫時隔斷了輸入 和輸出間的聯系，相當于和輸出間的聯系，相當于使該調節(jié)環(huán)開環(huán)使該調節(jié)環(huán)開環(huán)。 （2 2）不飽和）不飽和輸出未達到限幅值輸出未達到限幅值 當調節(jié)器不飽和時，當調節(jié)器不飽和時，PI 作用

9、使輸入偏差作用使輸入偏差 電壓在穩(wěn)態(tài)時電壓在穩(wěn)態(tài)時總是零總是零。 3. 3. 系統(tǒng)靜特性系統(tǒng)靜特性 圖圖2-24 2-24 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的靜特性雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的靜特性 n0 IdIdmIdN O n B C A ASR不飽和 ASR飽和 實際上，在正常運行時，實際上，在正常運行時， 電流調節(jié)器電流調節(jié)器是是不會達到飽和狀不會達到飽和狀 態(tài)態(tài)的。的。 因此，對于靜特性來說，因此，對于靜特性來說， 只有只有轉速調節(jié)器轉速調節(jié)器飽和飽和與與不飽不飽 和和兩種情況。兩種情況。 （1 1）轉速）轉速( (主導主導) )、電流調節(jié)器不飽和（、電流調節(jié)器不飽和（ABAB段）段） di * i 0n

10、 * n IUU nnUU 式中：式中：， 轉速和電轉速和電 流反饋系數。流反饋系數。 0 * n n U n 由第一個關系式可得：由第一個關系式可得： 負載負載nUn00ASR積分積分Ui*IdnUn0 0 n0 IdIdmIdN O n B C A 電流的大小是從理想空載狀態(tài)電流的大小是從理想空載狀態(tài)I Id d = 0 = 0 一直延一直延 續(xù)到續(xù)到I Id d = I = Idm dm , ,轉速 轉速n = nn = n0 0表現為一條水平直線。系表現為一條水平直線。系 統(tǒng)具有絕對硬的靜特性（無靜差）。統(tǒng)具有絕對硬的靜特性（無靜差）。 （2 2） 轉速調節(jié)器飽和（轉速調節(jié)器飽和（BC

11、BC段），段）， 電流調節(jié)器起主導作用電流調節(jié)器起主導作用 這時，這時，ASR輸出達到限幅值輸出達到限幅值U*im ，轉速外環(huán)，轉速外環(huán) 呈開環(huán)狀態(tài)，轉速的變化對系統(tǒng)不再產生影響。呈開環(huán)狀態(tài)，轉速的變化對系統(tǒng)不再產生影響。 雙閉環(huán)系統(tǒng)變成一個電流無靜差的單電流閉環(huán)調雙閉環(huán)系統(tǒng)變成一個電流無靜差的單電流閉環(huán)調 節(jié)系統(tǒng)。穩(wěn)態(tài)時：節(jié)系統(tǒng)。穩(wěn)態(tài)時： 式中：最大電流式中：最大電流 Idm 是由設計者選定的，取是由設計者選定的，取 決于電機的容許過載能力和拖動系統(tǒng)允許的最大決于電機的容許過載能力和拖動系統(tǒng)允許的最大 加速度。加速度。 dm * im d I U I (2-30) 靜特性的垂直特性只適合于靜

12、特性的垂直特性只適合于 n n0 ，則則Un U*n ，ASRASR 將退出飽和狀態(tài)。將退出飽和狀態(tài)。 3 3轉速調節(jié)器退飽和（轉速調節(jié)器退飽和（ABAB） ASR ASR 飽和：飽和：I IdL dL = = I Idm dm 若若 負載負載-I IdL dL ( ( I Idm dm )- )-n-n-n n 0( 0 )-ASR0( 0 )-ASR反向積分反向積分-ASR-ASR退出飽和，又回退出飽和，又回 到線性調節(jié)狀態(tài)到線性調節(jié)狀態(tài)-系統(tǒng)進入靜特性的系統(tǒng)進入靜特性的ABAB段段 4. 4. 兩個調節(jié)器的作用兩個調節(jié)器的作用 （1 1）雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜特性在負載電）雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜

13、特性在負載電 流小于流小于I Idm dm時表現為轉速無靜差（不飽和），這 時表現為轉速無靜差（不飽和），這 時，轉速負反饋起主要調節(jié)作用（時，轉速負反饋起主要調節(jié)作用（ABAB段）。段）。 （2 2）當負載電流達到）當負載電流達到I Idm dm 后，轉速調節(jié) 后，轉速調節(jié) 器飽和，電流調節(jié)器起主要調節(jié)作用，系統(tǒng)表器飽和，電流調節(jié)器起主要調節(jié)作用，系統(tǒng)表 現為電流無靜差，得到過電流的自動保護（現為電流無靜差，得到過電流的自動保護（BCBC 段）。段）。 5. 5. 穩(wěn)態(tài)參數計算穩(wěn)態(tài)參數計算 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當兩個雙閉環(huán)調速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當兩個 調節(jié)器都不飽和時，各變量之間有下

14、列關系：調節(jié)器都不飽和時，各變量之間有下列關系： 0n * n nnUU (2-33) s dL * ne s de s d0 c / K RIUC K RInC K U U (2-32) dLdi * i IIUU(2-31) 根據各調節(jié)器的給定與反饋值計算有關的根據各調節(jié)器的給定與反饋值計算有關的 反饋系數：反饋系數： 轉速反饋系數轉速反饋系數 max * nm n U (2-34) 電流反饋系數電流反饋系數 dm * im I U (2-35) 兩個給定電壓的最大值兩個給定電壓的最大值U*nm和和U*im由設計由設計 者選定，設計原則如下：者選定，設計原則如下： U*n 、 、U*im

15、受受運算放大器允許輸入電壓和運算放大器允許輸入電壓和 穩(wěn)壓電源的限制穩(wěn)壓電源的限制（U*im 為為ASRASR 的輸出限幅值的輸出限幅值） 2.2.3 2.2.3 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的數學模型雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的數學模型 和動態(tài)性能分析和動態(tài)性能分析 本節(jié)提要本節(jié)提要 1.雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的動態(tài)數學模型雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的動態(tài)數學模型 2.起動過程分析起動過程分析 3.動態(tài)抗擾性能分析動態(tài)抗擾性能分析 4.轉速和電流兩個調節(jié)器的作用轉速和電流兩個調節(jié)器的作用 1.1.雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的動態(tài)數學模型雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的動態(tài)數學模型 W WASR ASR(s) (s)為轉速調節(jié)器的為轉速調節(jié)器

16、的 傳遞函數。如果采用傳遞函數。如果采用PIPI 調節(jié)器，則有：調節(jié)器，則有： s s KsW n n nASR 1 )( 圖圖2-25 2-25 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖 U*n Uc -IdL n Ud0 Un + - - + - Ui WASR(s)WACR(s) Ks Tss+1 1/R Tl s+1 R Tms U*i Id 1/Ce + E 直流電動機直流電動機 W WA A R R(s) (s)為電流為電流調節(jié)器的調節(jié)器的 傳遞函數。如果采用傳遞函數。如果采用PIPI 調節(jié)器，則有：調節(jié)器，則有： s s KsW i i iACR 1 )( 圖

17、圖2-26 2-26 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)啟動時的轉速和電流波形雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)啟動時的轉速和電流波形 n O O t t Idm IdL Id n* III III t4 t3 t2 t1 電流上升電流上升恒流升速恒流升速轉速調節(jié)轉速調節(jié) 2.2.雙閉環(huán)系統(tǒng)的啟動過程雙閉環(huán)系統(tǒng)的啟動過程 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)在帶有負載雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)在帶有負載IdL條件下突加給定電壓條件下突加給定電壓 U*n由靜止狀態(tài)啟動時的轉速和電流的動態(tài)過程如圖所示。由靜止狀態(tài)啟動時的轉速和電流的動態(tài)過程如圖所示。 IdL Id n n* Idm O O III III t4 t3 t2 t1 t t 突加給定電壓突加

18、給定電壓 U*n 后，后，I Id d 上升，當 上升，當 I Id d 小于負載電流小于負載電流 I IdL dL 時， 時， 電機還不能轉動。電機還不能轉動。 當當 I Id d I IdL dL 后， 后， 電機開始起動，由于機電機開始起動，由于機 電慣性作用，轉速不會電慣性作用，轉速不會 很快增長，因而轉速調很快增長，因而轉速調 節(jié)器節(jié)器ASRASR的輸入偏差電的輸入偏差電 壓的數值仍較大，其輸壓的數值仍較大，其輸 出電壓保持限幅值出電壓保持限幅值 U*im，強迫電流強迫電流 I Id d 迅 迅 速上升。速上升。 第第I I階段電流上升的階段階段電流上升的階段（0 t1） 直到直到，

19、Id Idm ，Ui U*im，電流電流 調節(jié)器很快就壓制了調節(jié)器很快就壓制了Id 的增長，的增長， 標志著這一階段的結束。標志著這一階段的結束。 在這一階段中，在這一階段中，ASR很快很快 進入并保持飽和狀態(tài)，而進入并保持飽和狀態(tài)，而ACR 一般不飽和。一般不飽和。 n IdL Id n* Idm O O III III t4 t3 t2 t1 t t 第第IIII階段恒流升速階段階段恒流升速階段（t1 t2） 在這個階段中，在這個階段中， ASRASR始終是飽和的，始終是飽和的， 轉速環(huán)相當于開環(huán)轉速環(huán)相當于開環(huán)， 系統(tǒng)成為在恒值電系統(tǒng)成為在恒值電 流（流（Uim*）給定下）給定下 的電流

20、調節(jié)系統(tǒng)，的電流調節(jié)系統(tǒng)， 基本上保持電流基本上保持電流Id 恒定，因而系統(tǒng)的恒定，因而系統(tǒng)的 加速度恒定，轉速加速度恒定，轉速 呈線性增長。呈線性增長。 與此同時，電機的與此同時，電機的反電動勢反電動勢 E E 也按線性增也按線性增 長，對電流調節(jié)系統(tǒng)來說，長，對電流調節(jié)系統(tǒng)來說，E E是一個是一個線性漸增的線性漸增的 擾動量擾動量，為了克服它的擾動，為了克服它的擾動，Ud0和和Uc 也必須基也必須基 本上按線性增長，才能保持本上按線性增長，才能保持 Id 恒定。恒定。 當當ACRACR采用采用PIPI調節(jié)器時，要使其輸出量按線調節(jié)器時，要使其輸出量按線 性增長，其輸入偏差電壓必須維持一定的

21、恒值，性增長，其輸入偏差電壓必須維持一定的恒值， 也就是說，也就是說，I Id d 應略低于應略低于I Idm dm。 。 為了保證電流環(huán)的主要調節(jié)作用，在起動過為了保證電流環(huán)的主要調節(jié)作用，在起動過 程中程中 ACRACR是不應飽和是不應飽和的，電力電子裝置的，電力電子裝置 UPE UPE 的的 最大輸出電壓也須留有余地，這些都是設計時最大輸出電壓也須留有余地，這些都是設計時 必須注意的。必須注意的。 恒流升速階段是起動過程中的主要階段。恒流升速階段是起動過程中的主要階段。 IdL Id n n* Idm O O III III t4 t3 t2 t1 t t 第第階段轉速調節(jié)階段（階段轉速

22、調節(jié)階段（t t2 2以后）以后） 當轉速上升到給當轉速上升到給 定值時定值時n*，轉速調節(jié)器，轉速調節(jié)器 ASR的輸入偏差減少到的輸入偏差減少到 零，但其輸出卻由于積零，但其輸出卻由于積 分作用還維持在限幅值分作用還維持在限幅值 U*im ，所以電機仍在加所以電機仍在加 速，使轉速速，使轉速超調超調。 轉速超調后，轉速超調后，ASR 輸入偏差電壓變負，使輸入偏差電壓變負，使 它開始它開始退出飽和退出飽和狀態(tài)，狀態(tài)， U*i 和 和 Id 很快下降。很快下降。 但是，只要但是，只要Id 仍大于負仍大于負 載電流載電流 IdL ，轉速就繼轉速就繼 續(xù)上升。續(xù)上升。 直到直到 Id = IdL 時

23、時 轉矩轉矩 Te= TL 則則 dn/dt = 0， 轉速轉速n才到達峰值才到達峰值 （t t = = t t3 3時）時） IdL Id n n* Idm O O III III t4 t2 t1 t t t3 此后，電動此后，電動 機開始在負載的阻機開始在負載的阻 力下減速，與此相力下減速，與此相 應，在一小段時間應，在一小段時間 內（內（ t t3 3 t t4 4 ），）， I Id d I IdL dL ， ，直到穩(wěn)直到穩(wěn) 定。定。 如果調節(jié)器參如果調節(jié)器參 數整定得不夠好，數整定得不夠好， 也會有一些振蕩過也會有一些振蕩過 程。程。 IdL Id n n* Idm O O III

24、 III t4 t3 t2 t1 t t 在這最后的轉速調節(jié)階段內，在這最后的轉速調節(jié)階段內，ASRASR和和ACRACR都都 不飽和不飽和。 ASRASR起主導的轉速調節(jié)作用；起主導的轉速調節(jié)作用； ACRACR則力圖使則力圖使I Id d盡快地跟隨其給定值盡快地跟隨其給定值U*i 。 或者說，電流內環(huán)是一個電流隨動子系統(tǒng)?；蛘哒f，電流內環(huán)是一個電流隨動子系統(tǒng)。 總結總結 綜上所述，雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的綜上所述，雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的 啟動過程有以下三個特點：啟動過程有以下三個特點： （1 1） 飽和非線性控制；飽和非線性控制； （2 2） 轉速超調；轉速超調； （3 3） 準時間最優(yōu)控制。準

25、時間最優(yōu)控制。 （1 1） 飽和非線性控制飽和非線性控制 根據根據ASRASR的飽和與不飽和，整個系統(tǒng)處的飽和與不飽和，整個系統(tǒng)處 于完全不同的兩種狀態(tài)：于完全不同的兩種狀態(tài)： 當當ASRASR飽和時，轉速環(huán)開環(huán)，系統(tǒng)表現飽和時，轉速環(huán)開環(huán)，系統(tǒng)表現 為恒值電流調節(jié)的單閉環(huán)系統(tǒng)；為恒值電流調節(jié)的單閉環(huán)系統(tǒng)； 當當ASRASR不飽和時，轉速環(huán)閉環(huán)，整個系不飽和時，轉速環(huán)閉環(huán)，整個系 統(tǒng)是一個無靜差調速系統(tǒng)，而電流內環(huán)表統(tǒng)是一個無靜差調速系統(tǒng)，而電流內環(huán)表 現為電流隨動系統(tǒng)?，F為電流隨動系統(tǒng)。 （2 2）轉速超調）轉速超調 由于由于ASRASR采用了飽和非線性控制，啟動過采用了飽和非線性控制，啟動

26、過 程結束進入轉速調節(jié)階段后，必須使轉速超程結束進入轉速調節(jié)階段后，必須使轉速超 調，調， ASR ASR 的輸入偏差電壓的輸入偏差電壓 Un 為負值，為負值， 才能使才能使ASRASR退出飽和。退出飽和。 這樣，采用這樣，采用PIPI調節(jié)器的雙閉環(huán)調速系統(tǒng)調節(jié)器的雙閉環(huán)調速系統(tǒng) 的轉速響應必然有的轉速響應必然有超調超調。 （3 3）準時間最優(yōu)控制）準時間最優(yōu)控制 時間最優(yōu)控制要求電動機在啟動過程中時間最優(yōu)控制要求電動機在啟動過程中 始終以最大允許電流始終以最大允許電流I Idm dm來恒流啟動。 來恒流啟動。 但在第但在第I I、IIIIII兩個階段中，電流不能突兩個階段中，電流不能突 變，

27、實際啟動過程與理想啟動過程相比還有變，實際啟動過程與理想啟動過程相比還有 一些差距，好在階段一些差距，好在階段I I和和IIIIII只占全部啟動過只占全部啟動過 程的很小部分，所以實際的啟動過程可稱作程的很小部分，所以實際的啟動過程可稱作 為為“準時間最優(yōu)控制準時間最優(yōu)控制”。 3. 3. 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的動態(tài)抗擾性能雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的動態(tài)抗擾性能 對于調速系統(tǒng)，最主要的抗擾性能是對于調速系統(tǒng)，最主要的抗擾性能是 指抗指抗負載擾動負載擾動和抗和抗電網電壓擾動電網電壓擾動的性能。的性能。 閉環(huán)系統(tǒng)的抗擾能力與其作用點的位閉環(huán)系統(tǒng)的抗擾能力與其作用點的位 置有關。置有關。 (1) (1) 抗負載擾動

28、抗負載擾動 1/Ce U*n n Ud0 Un + - ASR 1/R Tl s+1 R Tms Ks Tss+1 ACR U*i Ui - E Id IdL 直流調速系統(tǒng)的動態(tài)抗負載擾作用直流調速系統(tǒng)的動態(tài)抗負載擾作用 負載擾動作用在電流環(huán)之后，負載擾動作用在電流環(huán)之后， 因此只能靠轉速調節(jié)器因此只能靠轉速調節(jié)器ASRASR來來 產生抗負載擾動的作用。在設產生抗負載擾動的作用。在設 計計ASRASR時，應要求有較好的抗時，應要求有較好的抗 擾性能指標。擾性能指標。 IdL 在在單閉環(huán)調速系統(tǒng)單閉環(huán)調速系統(tǒng)中，電網電中，電網電 壓擾動的作用使得被調量波動后，壓擾動的作用使得被調量波動后， 再由再由ASR調節(jié)，因此單閉環(huán)調速系調節(jié)，因此單閉環(huán)調速系 統(tǒng)抵抗電壓擾動的性能較差。統(tǒng)抵抗電壓擾動的性能較差。 圖圖2-27 2-27 直流調速系統(tǒng)的動態(tài)抗擾作用直流調速系統(tǒng)的動態(tài)抗擾作用 (2) (2) 抗電網電壓擾動抗電網電壓擾動 Ud U*n -IdL Un + - ASR 1/Ce n Ud0 1/R Tl s+1 R Tms Id Ks Tss+1 - E ( (a)a)單閉環(huán)系統(tǒng)單閉環(huán)系統(tǒng) 雙閉環(huán)系統(tǒng)中雙閉環(huán)系統(tǒng)中，由于增設了電流，由于增設了電流 內環(huán)，電壓波動可以通過電流反饋得內環(huán)，電壓波動可以通過電流反饋