電氣傳動控制系統(tǒng)課程設(shè)計

中國民航大學(xué)ElectricDriveControlSystemCourseDesign《電氣傳動控制系統(tǒng)》課程設(shè)計說明書指導(dǎo)老師：張健TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、 設(shè)計參數(shù)及要求 2\o"CurrentDocument"二、 調(diào)速的方案選擇 21、 電動機(jī)供電方案 22、 系統(tǒng)的調(diào)速方法 33、 調(diào)節(jié)器的選擇 33、確定系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 4\o"CurrentDocument"三、 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析及穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算 61、 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及靜特性 72、 穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算 7\o"CurrentDocument"四、 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型 81、 直流電機(jī)的傳遞函數(shù) 82、 電力電子變換器的傳遞函數(shù) 93、 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 10\o"CurrentDocument"五、 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計 111、 電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇及參數(shù)設(shè)計 112、 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇及參數(shù)設(shè)計 12\o"CurrentDocument"六、 系統(tǒng)的計算機(jī)仿真 131、 利用MATLAB建立雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型 132、 利用仿真曲線分析系統(tǒng)啟動過程 153、 利用仿真曲線驗證系統(tǒng)性能指標(biāo) 16\o"CurrentDocument"七、 參考文獻(xiàn) 16一、 設(shè)計參數(shù)及要求某雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)采用品閘管三相橋式全空整流電路供電，數(shù)據(jù)如下：直流電動機(jī)：UN=48V,IN=3.7A,nN=200r/min，R=6.5Q，允許過載倍數(shù)人=2；品閘管裝置發(fā)達(dá)系數(shù)K=4.8；電樞回路總電阻R=8Q；電樞回路電磁時間常數(shù)T=5ms，機(jī)電時間常數(shù)氣=0.2s；電源電壓U=60V轉(zhuǎn)速給定的最大電壓為U*=10V；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出限幅值U*=10V；im電流調(diào)節(jié)器輸出限幅值U=10V。cm轉(zhuǎn)速設(shè)計要求為：（1） 穩(wěn)態(tài)指標(biāo)：無靜差（2） 動態(tài)指標(biāo)：電流超調(diào)量Qi<5%，空載啟動到額定轉(zhuǎn)速時的超調(diào)量C<10%。（3） 利用MATLAB軟件進(jìn)行直流調(diào)速控制系統(tǒng)的仿真，要求有仿真曲線及分析結(jié)論。二、 調(diào)速的方案選擇1、 電動機(jī)供電方案靜止式可控整流器用大功率開關(guān)器件構(gòu)成可控整流器，以獲得可調(diào)的直流電壓。整流設(shè)備一般都是通過變壓器與電網(wǎng)連接的，因此其工作頻率為工頻，初級電壓即為交流電網(wǎng)電壓。經(jīng)過變壓器的耦合，主電路可以得到一個合適的輸入電壓，然后采用大功率開關(guān)器件進(jìn)行整流，并通過移相控制以保持輸出電壓的穩(wěn)定，可使開關(guān)器件在較大的功率因數(shù)下運行，故可以得到很高的穩(wěn)壓和穩(wěn)流精度及很短的動態(tài)響應(yīng)時間。變流主電路和電網(wǎng)之間用變壓器隔離，還可以抑制由變流器進(jìn)入電網(wǎng)的諧波成分，減小電網(wǎng)污染。結(jié)合本次設(shè)計的的小型直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、供電質(zhì)量以及成本等因素，選擇由品閘管構(gòu)成的相控電源供電。其整流方式有全波整流和半波整流。半波整流利用品閘管單向?qū)ㄌ匦?，在輸入為?biāo)準(zhǔn)正弦波的情況下，輸出獲得僅有正半部分，負(fù)半部分則損失掉。全波整流使交流電的兩半周期都得到了利用，在輸入三相正弦工頻交流電的情況下，三相橋式整流輸出頻率更高，脈動成分低，可獲得更高的供電質(zhì)量。2、 系統(tǒng)的調(diào)速方法

O圖1理想快速啟動過程根據(jù)反饋控制規(guī)律可知，采用某一物理量的負(fù)反饋構(gòu)成閉環(huán)控制，可以近似地保持O圖1理想快速啟動過程3、調(diào)節(jié)器的選擇積分調(diào)節(jié)器的優(yōu)點是實現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)無靜差，但它的暫態(tài)特性卻不如比例控制。同樣在階躍輸入作用之下，比例調(diào)節(jié)器可以立即響應(yīng)，而積分調(diào)節(jié)器的輸出只能是逐漸變化。調(diào)速系統(tǒng)一般應(yīng)具有快與準(zhǔn)的性能，滿足系統(tǒng)靜態(tài)無靜差，又具有快速響應(yīng)的特點。實現(xiàn)方法是把比例和積分兩種控制結(jié)合起來，組成比例積分調(diào)節(jié)器（PI）。w(s)=w(s)=K+—=KT1S+1=K+—p=K+K1(b)穩(wěn)壓管鉗位的內(nèi)限幅電路圖2 (a)二極管鉗位的外限幅電為滿足系統(tǒng)需要，調(diào)節(jié)器采用帶有限幅作用的PI調(diào)節(jié)器，一旦PI調(diào)節(jié)器飽和，其輸出量為恒值，輸入量的變化不再影響輸出，即飽和的調(diào)節(jié)器暫時隔斷了輸入和輸出間的關(guān)系，相當(dāng)于使該調(diào)節(jié)器處于斷開起到保護(hù)作用。除非有反極性的輸入信號使調(diào)節(jié)器退出飽和。而輸出未達(dá)限幅時，調(diào)節(jié)器才起調(diào)節(jié)作用，使輸入偏差電壓在調(diào)節(jié)過程中趨于零，而在穩(wěn)態(tài)時為零。圖2(a)是利用二極管鉗位的外限幅電路，其中二極管VD1和電位器RP1提供正電壓限幅,VD2和電位器RP2提供負(fù)電壓限幅。調(diào)節(jié)電位器RP1和RP2可以任意改變正、負(fù)限幅值。當(dāng)Uex達(dá)到限幅值后，如果輸入信號Ui符號不變，C點的電位不會一直增加。因此當(dāng)輸入信號符號改變時，調(diào)節(jié)器退飽和時間也不會太長。圖2(b)是穩(wěn)壓管鉗位的內(nèi)限幅電路。正限幅電壓等于穩(wěn)壓管VST1的穩(wěn)壓值，負(fù)限幅電壓等于穩(wěn)壓管VST2的穩(wěn)壓值。如果輸出電壓超過限幅值時，因穩(wěn)壓管導(dǎo)通，對運算放大器產(chǎn)生強(qiáng)烈的反饋作用，使uex回到限幅值。4、確定系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

為實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋。二者之間實行嵌套聯(lián)接，如圖2所示。把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE。轉(zhuǎn)速一電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，U為轉(zhuǎn)速給定電壓，U為轉(zhuǎn)速反饋電壓，U*為電流給定電壓，ui為電流反饋電壓，是電樞端電壓，Uc是控制電壓，ASR為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，ACR為電流調(diào)節(jié)器，6丁為晶闡管觸發(fā)裝置，VT為整流裝置，TA為電流互感器，VT為整流裝置，M是電動機(jī)，TG是測速發(fā)電機(jī)。兩個調(diào)節(jié)器之間串級聯(lián)接，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出是電流調(diào)節(jié)器的輸入，電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出控制電力電子變換器。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，轉(zhuǎn)速環(huán)是外環(huán)，電流環(huán)是內(nèi)環(huán)，這就構(gòu)成了轉(zhuǎn)速一電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。通過原理圖畫出其穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖，如圖4所示。圖4雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖圖4雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖三、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析及穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算1、穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及靜特性雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性如圖5所示，圖中AC段描"TOC\o"1-5"\h\zC A述了調(diào)節(jié)器不飽和時的靜特性，調(diào)節(jié)器ASR處于線性調(diào) 、節(jié)狀態(tài)，電流的大小是從理想空載狀態(tài)Id=0一直延續(xù)到 I|Id=Idm，表現(xiàn)為一條水平的特性。系統(tǒng)所采用的是帶限 I\幅的PI調(diào)節(jié)器。在穩(wěn)態(tài)時，PI調(diào)節(jié)器的作用使得輸入偏o 1 *扇 ，dm&差電壓園總為零，即圖5中AC段。 圖5雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在起動或堵轉(zhuǎn)時，負(fù)載電流Id>^后，圖5中AB段，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)器作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差，電流給定值是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的限幅值，實現(xiàn)過電流的自動保護(hù)。若負(fù)載電流減小，Id<Idm，則使得轉(zhuǎn)速上升，n>%，M<0，ASR反向積分，使得ASR調(diào)節(jié)器推出飽和又回到線性調(diào)節(jié)狀態(tài)，結(jié)果使系統(tǒng)又回到靜特性AC段。2、穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)工作在穩(wěn)態(tài)時，轉(zhuǎn)速變化率為零，故電樞電流等于負(fù)載電流，Id=I出,由ACR得輸入AUi=0推得，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出，即電流調(diào)節(jié)器的給定u*=u=pid=。1義電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出U_孔_C%+IR_CU：/a+IRc_K0_'Kd'nK__1根據(jù)各調(diào)節(jié)器的給定值和反饋值可以計算出響應(yīng)的反饋系數(shù)_U*

a_ nmn_U*

a_ nmnmax10V200,/min_0.05dm10V2x3.7A_1.3514四、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型1、直流電機(jī)的傳遞函數(shù)圖6表示了他勵直流電動及在額定勵磁下的TL圖6表示了他勵直流電動及在額定勵磁下的5…WI、—F心不等效電路，假定主電路電流連續(xù)，則主電路電壓圖6他勵直流電動及在額定勵T的微分方程為磁下的等效電路圖'U=RI+L虬+Ed0ddt在額定勵磁下E=Cn忽略摩擦力及彈性變形，電力拖動系統(tǒng)運動的微分方程TT_GD2dnTe一七=3?-不額定勵磁下的電磁轉(zhuǎn)矩定義下列時間常數(shù)：T=-——電樞回路電磁時間常數(shù)，單位為slRGD2r375CC電力拖動系統(tǒng)機(jī)電時間常數(shù)，單位為s代入微分方程，并整理后得:式中，ILGD2r375CC電力拖動系統(tǒng)機(jī)電時間常數(shù)，單位為s代入微分方程，并整理后得:式中，IL=TL/CmI-I=Tm-^L

ddLRdtU-E=R(I+Tk)

d0 dldt負(fù)載電流(A)。I(s) _1/RU*S)-E(s)—Ts+1(1)在零初始條件下，取等式兩側(cè)得拉氏變換，得電壓與電流間的傳遞函數(shù)(1)電流與電動勢間的傳遞函數(shù)為E(s) _RI(s)-1(s)-T1

d dL m(2)UU(c)圖7圖7(a)式(1)的結(jié)構(gòu)圖(b)式(2)的結(jié)構(gòu)圖(c)整個直流電動機(jī)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖2、電力電子變換器的傳遞函數(shù)在分析系統(tǒng)時我們往往把它們當(dāng)作一個環(huán)節(jié)來看待。這一環(huán)節(jié)的輸入量是觸發(fā)電路的控制電壓《，輸出量是理想空載整流電壓U^。把它們之間的放大系數(shù)Ks看成常數(shù)，品閘管觸發(fā)與整流裝置可以看成是一個具有純滯后的放大環(huán)節(jié)，其滯后作用是由品閘管裝置的失控時間引起的。下面列出不同整流電路的平均失控時間：表1各種整流電路的平均失控時間(f=50Hz)整流電路形式最大失控時間Tsm/ms平均失控時間Ts/ms單相半波2010單相橋式(全波)105三相全波6.673.33三相橋式，八相半波3.331.67用單位階躍函數(shù)來表示滯后，則品閘管觸發(fā)和整流裝置的輸入輸出關(guān)系為Ud0=KUx1(t—T)按拉氏變換的位移定理，則傳遞函數(shù)為W(s)=Udo(s)=Ke

sU(s)由于上式中含有指數(shù)函數(shù)e-Ts，它使系統(tǒng)成為非最小相位系統(tǒng)，分析和設(shè)計都比較麻煩。為了簡化，先將eNs按臺勞級數(shù)展開，則變成

3=Ke-ts=KU(3=Ke-ts=KU(s) ss1es1+Ts+2!Ts2+3!T3s3+…考慮到Ts很小，忽略其高次項，則品閘管觸發(fā)和整流裝置的傳遞函數(shù)可近似成一階慣性環(huán)節(jié)Uin(s)?K

U°(s)^1+T^s其結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。(b)其結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。(b)(a)圖8晶閘管觸發(fā)和整流裝置的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖(a)準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)圖 (b)近似的結(jié)構(gòu)圖3、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖由于電流檢測信號中常含有交流分量和檢測干擾信號，為了不使它影響到系統(tǒng)的性能，需加低通濾波，其濾波常數(shù)孔按需要選定。但濾波器也給反饋信號帶來了延遲，為了平衡這個延遲作用，在給定的信號通道上加入一個時間常數(shù)相同的慣性環(huán)節(jié)，稱作給定濾波環(huán)節(jié)。對于轉(zhuǎn)速環(huán)而言，同樣需要一個濾波環(huán)節(jié)，用來抑制轉(zhuǎn)速檢測干擾信號，濾波時間用T^表示。Uy根據(jù)以上分析，可得雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如下：1Ts+Uy根據(jù)以上分析，可得雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如下：1Ts+1圖9雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖五、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計1、電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇及參數(shù)設(shè)計（1） 確定時間常數(shù)整流裝置滯后時間常數(shù)Ts：由表1對照選取三相橋式整流電路的平均失控時間T=0.00167s。s電流環(huán)濾波時間常數(shù)T0.：三相橋式電路每個波頭的時間是3.3ms，為了基本濾平，應(yīng)有（1?2）T0i=3.3ms，因此取電流環(huán)濾波時間常數(shù)T0i=0.002s。電流環(huán)小時間常數(shù)之和七,：按小時間常數(shù)近似處理，J=Ts+T0i=0.001s+0.001s=0.002s（2） 選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計要求a<5%，并保證穩(wěn)態(tài)電流無靜差，電流環(huán)通常按典型I型系統(tǒng)來設(shè)i計。要把內(nèi)環(huán)校正成典型I型系統(tǒng)，顯然應(yīng)該采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)可以寫成w（s）=KBACR iTs式中K一電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；T,一電流調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。（3） 計算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)電流調(diào)節(jié)器超前時間常數(shù)T,:為了讓調(diào)節(jié)器零點對消掉控制對象的大時間常數(shù)（極點），選擇ti=T=0.005s電流環(huán)開環(huán)增益%:表3典型I型系統(tǒng)動態(tài)跟隨性能指標(biāo)和頻域指標(biāo)與參數(shù)關(guān)系指標(biāo)參數(shù)參數(shù)關(guān)系KT0.250.390.500.691.0阻尼比&1.00.80.7070.60.5超調(diào)量a0%1.5%4.3%9.5%16.3%要求a<5%，按上表選取KT^=0.5，因此V 0.5 0.5K= = iT# 0.002

于是，ACR的比例系數(shù)為K=*=25。x。.°°5x8I*?iKp4.8xl.3514檢驗近似條件：電流環(huán)截止頻率：O.=K廣250s-1品閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件：3T1 1 =199.60(s-1)>o3TTOC\o"1-5"\h\z3x0.00167 c滿足近似條件。忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件:3■—=3x'、——1——=38.73(s-1)<?\TT\0.03x0.2 c滿足近似條件。電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件:=180.8(=180.8(s-1)>o:0.00176x0.002 c—I =—x3\iTT0 32、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇及參數(shù)設(shè)計確定時間常數(shù)電流環(huán)等效時間常數(shù)1/%:已取KT^=0.5,貝U1=2T=2x0.002=0.004KIA轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)T0n:根據(jù)所用測速發(fā)電機(jī)的紋波情況，取T°n=0.01s。轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)T:按小時間近似處理，取n1T= +T=0.002+0.01=0.012服Ki On選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)靜態(tài)無靜差及其他動態(tài)指標(biāo)要求，按典型II型系統(tǒng)設(shè)計轉(zhuǎn)速環(huán)，ASR選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為W (s)=K日ASR nTS(3)計算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)按抗擾性能都較好的原則，選取h=5,則ASR的超前時間常數(shù)為t=h]=5x0.012=0.06

轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益K:NK=h+1=——丑——=833.33(s-2)N 2h2T2 2X52X0.0122Xn直流電動機(jī)電動勢系數(shù)c:ec=U——=48-3.7x6.5=0.120(7-min-r-1)

e nN 200ASR的比例系數(shù)K:nK=(h+D°CeT”=(5+DX1.3514X0.12X0.2=4.0542

n 2haRT 2x5x0.05x8x0.012Xn(4)檢驗近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率①=Kt=399.10x0.0867=34.6(s-1)電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件：1K1 ；136.24 ?、卜=x, =64.22(s-1)>w3\，T》3"0.00367 直滿足簡化條件。③轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)近似條件:=38.90(s-1)=38.90(s-1)>wcn—■—卜=—X■ 3、T0 3\0.01滿足近似條件。校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量表4典型II型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系h345678910ACmax/C72.2%77.5%81.2%84.0%86.3%88.1%89.6%90.8%t/T2.452.702.853.003.153.253.303.40t/T13.6010.458.8012.9516.8519.8088.8025.85系統(tǒng)要求空載啟動到額定轉(zhuǎn)速時的超調(diào)量 a%<10%，當(dāng)h=5時，查上表知AC/C=81.2%，可得maX' 3.7x8a=2(ACmax)(X-Z)AnNM=2X81.2%X2X0.12X0,01734=34.73%<10%nC n*Tm 200 0.2滿足系統(tǒng)要求。六、系統(tǒng)的計算機(jī)仿真1、利用MATLAB建立雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型根據(jù)系統(tǒng)原理圖及相關(guān)參數(shù)，在matlab/simulink中畫出仿真模型，如下圖圖11轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型圖雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器一般都采用PI調(diào)節(jié)器。在直流調(diào)速系統(tǒng)中，為了保證電氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的安全，需限制電動機(jī)的最大電流和最大電壓。因此，PI調(diào)節(jié)器一般都設(shè)有不同形式的限幅電路。帶飽和限幅的？1調(diào)節(jié)器的Simulink仿真模型，如圖10所示，圖中k是調(diào)節(jié)器的比例部分，虛線框內(nèi)是調(diào)節(jié)器的積分部分,圖10帶飽和限幅的PI調(diào)節(jié)器的Simulink仿真模型積分部分本身設(shè)置上、下限幅，比例與積分兩者通過加法器Sum構(gòu)成了PI調(diào)節(jié)器。后面再加一飽和非線性限幅環(huán)節(jié)。其工作過程分三種情況：當(dāng)積分部分未飽和且比例加積分的和小于飽和非線性環(huán)節(jié)的限幅值時，調(diào)節(jié)器表現(xiàn)為線性的PI調(diào)節(jié)器；當(dāng)積分部分未飽和而比例加積分的和大于飽和非線性環(huán)節(jié)的限幅值時，調(diào)節(jié)器的輸出被限制在限幅值之上，積分部分繼續(xù)積分；當(dāng)積分部分的輸出達(dá)到本身的限幅值時，其輸出便停止增長，比例與積分之和被后面的飽和非線性環(huán)節(jié)限制住了。當(dāng)輸入信號改變極性時，積分部分是從本身的限幅值開始退飽和的。圖中ASR限幅值為：上限10，下限-130；ASR積分限幅值為：上限10，下限-10。由于ACR一般工作在不飽和的情況了，所以用TransferFcn模塊來仿真PI調(diào)節(jié)器。該模型在U*m=10V，空載情況下的仿真結(jié)果如圖10所示:2、利用仿真曲線分析系統(tǒng)啟動過程第I階段突加給定電壓后，通過兩個調(diào)節(jié)器的控制作用，使轉(zhuǎn)速和電流都上升，當(dāng)/>0后，電動機(jī)開始轉(zhuǎn)動。由于機(jī)電慣性的作用，轉(zhuǎn)速的增長不會很快，因而轉(zhuǎn)速調(diào)d節(jié)器ASR的輸入偏差電壓數(shù)值較大，其輸出很快達(dá)到限幅值，強(qiáng)迫電流1迅速上升。電d機(jī)開始啟動。因電流反饋信號隨著電流上升迅速增大，使ACR的輸入偏差衰減很快，因此ACR的輸出電壓還達(dá)不到飽和值，當(dāng)電流上升到、時，ASR飽和使I』不再增加，保持動態(tài)平衡。在這階段中，ASR由不飽和很快達(dá)到飽和，而ACR在此階段應(yīng)不能飽和，以保證電流環(huán)的調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用。第II階段恒流升速階段，即電動機(jī)保持最大電流作等加速起動階段。從電流升到最大值!dm開始，到轉(zhuǎn)速升到給定值為止，是起動過程的主要階段。此時ASR一直是處于飽和狀態(tài)的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)表現(xiàn)為在恒值電流給定作用下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保持電流I』恒定，電動機(jī)以恒定的加速度上升，轉(zhuǎn)速呈線性增長。與此同時，電動機(jī)的反動勢也按線性增長。對電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)來說，這個反電動勢是