多环直流调速

1、 题目：多环直流调速姓 名 年 级 2013年 4月12 日32目录目录2摘要4Abstract5绪论61.1引言61.2 开环控制的原理61.3开环调速系统的局限性：71.3.1改进方法71.4单闭环调速系统的构成及工作原理81.4.1转速负反馈构成的闭环控制系统81.4.2开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系9第二章 多环控制的直流调速系统102.1问题的提出102.2 转速、电流双闭环直流调速系统的组成112.3稳态结构图和静特性132.3.1转速调节器不饱和132.4各变量的稳态工作点和稳态参数计算152.5双闭环调速系统的动态性能162.5.1.动态数学模型162.6动态性能和两个

2、调节器的作用192.6.1动态性能192.7调节器的设计问题20第三章 三环直流调速系统213.1工作原理213.1.1转换环节的建模22第四章仿真分析234.1开环调速系统在SIMULINK下的仿真234.2单闭环调速系统的仿真244.3 双闭环传递函数模型的仿真254.3.1双闭环加扰动传递函数模型的仿真264.3.2双闭环调速系统电气仿真原理图264.4仿真结论分析与比较27第五章 闭环直流调速产品的介绍295.1 双闭环直流调速器（MMT-110/220DP06 -13AL）295.2MMT-110/220DP20 -232串口产品介绍31参考文献32多环直流调速 摘要直流电机具有良好

3、的启动、制动性能易于在大范围内实现平滑调速，在许多高性能可控电力拖动系统。本文分别对开环、转速单闭环 以及转速电流双闭环直流， 三闭环(即电流变化率环节、电流环节、转速环节)直流调速系的电路原理与性能指标进行了分析研究最后运用MATLAB工具箱建立了其仿真模型仿真结果验证了4种调速方法的合理性、可行性，井比较了其优缺点与适用范围。关键词：双闭环直流调速； 直流调速；电流调节器；转速调节器； MATLABMulti-closed-loop DC speed tuning system Abstract DC motor is of good performance of starting and

4、 breaking, easy to control speed smoothly in a wider range, so DC motor has been widely used in high-performance electric drive control system. In this paper it describes the principle and performance of the circuit have been studied on open-loop control system, single closed-loop controlled system

5、using speed and double closed-loop control system using speed and current and three closed-loop DC speed control system (current change rate part, current part and speed control part).separately, Finally the simulation models have been established using MATLAB Simulink toolbox, and the simulation re

6、sults have verified the feasibility of the four speed control systems, and the features of the four systems have been analyzed.Key words: double close-loop; DC speed control system; current regulator; speed controller; MATLAB 绪论1.1引言近几年来交流电机调速技术迅猛发展，但是直流调速系统在理论上和实践上都比较成熟，因此，直流调速系统的应用研究还是具有一定实际意义的。传统

7、的开环直流调速系统的机械特性较硬，不具有抗扰动的能力，当电机的负载或电网电压发生波动时，电机的转速就会随之改变，即转速不够稳定，因此开环调速只能应用于负载相对稳定、对调速系统性能要求不高的场合。单闭环调速系统设计的调节器的动态参数难以保证两种调节过程具有良好的动态品质。 一个调节器综合了多种信号，完成两种任务：正常负载时实现转速调节；电流超过临界值时，进行电流调节。对扰动的抑制能力差：等到转速出现偏差才能进行调节，因而n大。起动时间长：采用电流截止负反馈后，起动过程中要等到电枢电流上升到时，电流截止负反馈起作用又把电流压了下来，仅靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击，不能很好地控制电流的动态波形。

8、采用转速负反馈和PI调节器的单闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差。但是,由于在单闭环系统中不能随心所欲地控制电流和转矩的动态过程。当对系统的动态性能要求较高时，例如：要求快速起动、制动、突加负载动态速降小等，单闭环系统就难以满足需要。因为可控制的量只有电机的转矩,即：只有控制电机转矩才能有效控制电机转速。而我们希望实现的是：起动过程，只有电流负反馈，没有转速负反馈；稳态时，只有转速负反馈，没有电流负反馈。因此，我们要在单闭环直流调速系统中加入电流反馈环节，乃至更多的反馈环节来满足实际要求。这样就有了双闭环（多闭环）直流调速系统。1.2 开环控制的原理图1.1是最简单的晶闸

9、管直流电动机开环调速系统。其中，系统给定输入信号，经过触发电路控制晶闸管整流电路，使外界交流电源整流出直流电压U供给直流电动机，使电动机以一定的速度旋转。改变控制电压信号就可触发器的脉冲控制角及整流电压，相应改变电动机的转速，从而达到调速的目的。 图1.1开环直流调速系统1.3开环调速系统的局限性：抗干扰能力差，当电机的负载或电网电压发生波动时，电机的转速就会随之改变，即转速不够稳定，因此开环调速只能应用于负载相对稳定、对调速系统性能要求不高的场合1.3.1改进方法采用闭环控制。根据自动控制理论，要想使被控量保持稳定，可将被控量反馈到系统的输入端，构成负反馈闭环控制系统。将直流电动机的转速检测

10、出来，反馈到系统的输入端，可构成转速负反馈直流调速系统。1.4单闭环调速系统的构成及工作原理1.4.1转速负反馈构成的闭环控制系统图1.2转速负反馈构成的闭环控制系统图1.3单闭环调速系统在反馈控制的闭环直流调速系统中，与电动机同轴安装一台测速发电机TG ，从而引出与被调量转速成正比的负反馈电压，与给定电压相比较后，得到转速偏差电压 经过放大器 A，产生晶闸管整流及触发装置的控制电压，用以控制电动机转速 n。转速负反馈直流调速系统中各环节的稳态关系如下：电压比较环节： （1-1）放大器 （1-2）晶闸管整流及触发装置 （1-3）调速系统开环机械特性 （1-4）测速反馈环节 （1-5）从上述五个

11、关系式中消去中间变量，整理后，即得转速负反馈闭环直流调速系统的静特性方程式： （1-6）1.4.2开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系单闭环系统的开环机械特性为 （1-7）闭环是的静特性为： （1-8）两系统特性比较（1） 闭环系统静特性可以比开环系统机械特。（2） 如果比较同一的开环和闭环系统，则闭环系统的静差率要小得多。（3） 当要求的静差率一定时，闭环系统可以大大提高调速范围。 （4） 要取得上述三项优势，闭环系统必须设置放大器。 。 第二章 多环控制的直流调速系统所谓多环控制系统，是指按一环套一环的嵌套结构组成的具有两个或两个以上闭环的控制系统，相当于过程控制中的串级控制系统。本章以

12、转速、电流双闭环调速系统为重点阐明多环控制的特点、控制规律。2.1问题的提出采用转速负反馈和PI调节器的单闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差。如果对系统的动态性能要求较高，例如要求快速起制动、突加负载动态速降小等，单闭环系统就难以满足要求。这主要是因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程的电流和转矩。在单闭环直流调速系统中，只有电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的，但它只是在超过临界电流值以后，靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击并不能很理想地控制电流的动态波形。如图2.10所示。当电流从最大值降低下来以后，电机的电磁转矩也随之减小，因而加速过程必然延长。图2.10

13、带电流截止负反馈的单闭环调速系统2.11理想的快速起动过程对于像龙门刨床、可逆轧钢机那样的经常正反转运行的调速系统，尽量缩短起制动过程的时间是提高生产率的重要因素。为此，在电机最大电流（转矩）受限的条件下，希望充分利用电机的允许过载能力，最好是在过渡过程中始终保持电流（转矩）为允许的最大值，使电力拖动系统尽可能的加速度起动，到达稳态转速后，又让电流立即降低下来，使转矩马上与负载相平衡，从而转入稳态运行。这样的理想起动过程波形示于图2.11，这时，起动电流呈方形波，而转速是线性增长的。这是在最大电流（转矩）受限制的条件下调速系统所能得到的最快的起动过程。实际上，由于主电路电感的作用，电流不能跳变

14、，图2.11所示的理想波形只能得到近似的逼近，不能完全实现。为了实现在允许条件下最快起动，关键是要获得一段使电流保持为最大值 的恒流过程，按照反馈控制规律，采用某个物理量的负反馈就可以保持该量基本不变，那么采用电流负反馈就应该能得到近似的恒流过程。问题是希望在起动过程中只有电流负反馈，而不能让它和转速负反馈同时加到一个调节器的输入端，到达稳态转速后，又希望只要转速负反馈，不再靠电流负反馈发挥主要的作用。怎样才能做到这种既存在转速和电流两种负反馈，又使它们只能分别在不同的阶段里起作用呢？双闭环调速系统正是用来解决这个问题的。2.2 转速、电流双闭环直流调速系统的组成为了实现转速和电流两种负反馈分

15、别起作用，可在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，二者之间实行串级联接，如图2.2所示。这就是说，把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看，电流调节环在里面，叫做内环；转速调节环在外边，叫做外环。这样就形成了转速、电流双闭环调速系统。与单闭环直流调速系统一样，双闭环（多闭环）直流调速系统主要由比较环节、校正环节、触发环节、电机、反馈环节构成。主要不同在于增加了电流反馈环节。图2.2转速、电流双闭环系统的组成ASR-转速调节器 ACR-电流调节器 TG-测速发电机 TA-电流互感器 UPE-电力电子变换器-转速给定电压和转速反馈

16、电压-转速给定电压和转速反馈电压为了获得良好的静、动态性能，双闭环直流调速系统的两个调节器一般都采用PI调节器，其原理图示于下图2.3。在图上标出了两个调节器输入输出电压的实际极性，它们是按照电力电子变换器UPE的控制电压为正电压的情况标出的，并考虑到运算放大器的倒相作用。图中还表示出，两个调节器的输出都是带限幅的，转速调节器ASR的输出限幅（饱和）电压是 ，它决定了电流调节器给定电压的最大值；电流调节器ACR的输出限幅电压是 ，它限制了电力电子变换器输出电压的最大值。图2.3 双闭环直流调速系统电路原理图2.3稳态结构图和静特性对于静特性来说， 关键是掌握PI调节器的稳态特征。一般存在两种状

17、况：饱和输出达到限幅值；不饱和输出未达到限幅值。实际上，在正常运行时，电流调节器是不会达到饱和状态的。因此，对于静特性来说，只有转速调节器饱和与不饱和两种情况。2.3.1转速调节器不饱和这时，两个调节器都不饱和，稳态时，它们的输入偏差电压都是零。因为和 ，由这两个关系式得 （2-1）与此同时，由于ASR不饱和， ，从上述第二个关系式可知: 。这就是说，段静特性从（理想空载状态）一直延续到， 从而一般都是大于额定电流的。这就是静特性的运行段。转速调节器饱和。这时，ASR输出达到限幅值，转速外环呈开环状态，转速的变化对系统不再产生影响。双闭环系统变成一个电流无静差的单电流闭环调节系统。稳态时： （

18、2-2）式中，最大电流 是由设计者选定的，取决于电机的容许过载能力和拖动系统允许的最大加速度。式（2-2）所描述的静特性是图2-5中的A-B段。这样的下垂特性只适合于的情况，因为如果，则，ASR将退出饱和状态。图2-4 双闭环调速系统的稳态结构图转速反馈系数 电流反馈系数双闭环调速系统的静特性在负载电流小于时表现为转速无静差，这时，转速负反馈起主要调节作用。当负载电流达到后，转速调节器饱和，电流调节器起主要调节作用，系统表现为电流无静差，得到过电流的自动保护。这就是采用了两个PI调节器分别形成内、外两个闭环的效果。这样的静特性显然比带电流截止负反馈的单闭环系统静特性好。然而实际上运算放大器的开

19、环放大系数并不是无穷大，特别是为了避免零点飘移而采用的“准PI调节器”，静特性的两段实际上都略有很小的静差，如图2.5中虚线所示。图2.5 双闭环调速系统的静特性2.4各变量的稳态工作点和稳态参数计算由图2.4可以看出，双闭环调速系统在稳态工作中，当两个调节器都不饱和时，各变量之间有下列关系： （2-3） （2-4） （2-5）上述关系表明，在稳态工作点上，转速n是由给定电压决定的，ASR的输出量是由负载电流决定的，而控制电压 的大小则同时取决于n和I，或者说，同时取决于和。这些关系反映了PI调节器不同于P调节器的特点。比例环节的输出量总是正比于其输入量，而PI调节器则不然，其输出量的稳态值与

20、输入无关，而是由它后面环节的需要决定的。后面需要PI调节器提供多么大的输出值，它就能提供多少，直到饱和为止。鉴于这一特点，双闭环调速系统的稳态参数计算与单闭环有静差系统完全不同，而是和无静差系统的稳态计算相似，即根据各调节器的给定与反馈值计算有关的反馈系数：转速反馈系数： （2-6） 电流反馈系数： （2-7）两个给定电压的最大值和是受运算放大器的允许输入电压限制的.2.5双闭环调速系统的动态性能2.5.1.动态数学模型在单闭环调速系统动态数学模型的基础上，考虑双闭环控制的结构图2.3，即可绘出双闭环调速系统的动态结构图，如图2.6所示。图中和分别表示转速调节器和电流调节器的传递函数。为了引出

21、电流反馈，电动机的动态结构图中必须把电枢电流 显露出来。图2.6双闭环直流调速系统的动态结构图在其动态过程中，由于在起动过程中转速调节器ASR经历了不饱和、饱和、退饱和三种情况，整个动态过程就分成图中标明的I、II、III三个阶段。 图2.7起动过程及抗扰性分析 第阶段：0t1是电流上升阶段。突加给定电压后，通过两个调节器的控制作用，使、都上升，当后，电动机开始转动。由于机电惯性的作用，转速的增长不会太快，因而ASR的输入偏差电压数值较大并使其输出达到饱和值，强迫电流迅速上升。当时，电流调节器ACR的作用使不再迅速增加，标志着这一阶段的结束。在这一阶段中，ASR由不饱和很快达到饱和，而ACR一

22、般应该不饱和，以保证电流环的调节作用。第阶段：t1t2是恒流加速阶段。这一阶段是起动过程的主要阶段。在这个阶段中，ASR一直是饱和的，转速环相当于开环状态，系统表现为在恒流给定作用下的电流调节系统，基本上保持电流恒定（电流可能超调，也可能不超调，取决于ACR的参数），因而拖动系统的加速度恒定，转速呈线性增加。又，n，这样才能保持=cont。由于ACR是PI调节器，要使它的输出量按线性增长，其输入偏差电压必须维持一定的恒值，也就是说，应略低于。此外还应指出，为了保证电流环的这种调节作用，在起动过程中电流调节器是不能饱和的，同时整流装置的最大电流也须留有余地，即晶闸管装置也不应饱和，这都是设计中必

23、须注意的。第阶段：t2以后是转速调节阶段。此时，但由于积分作用，所以电动机仍在最大电流下加速，必然使转速必超调。当时，使ASR退出饱和状态，其输出电压即ACR的给定电压迅速下降，也迅速下降。但由于，在一段时间内，转速仍继续增加。当时，n达到最大值（t3时刻）。此后，电动机在负载的阻力下减速，与此相应，电流也出现一段小与的过程，直到稳定。在这最后的转速调节阶段内，ASR与ACR都不饱和，同时起调节作用。由于转速调节在外环，ASR处于主导地位，而ACR的作用则是力图使尽快地跟随ASR的输出量，或者说，电流内环是一个电流随动子系统。综上所述：双闭环直流调速系统的起动过程有以下三个特点： 1) 饱和非

24、线性控制当ASR饱和时，转速环开环，系统表现为恒值电流调节的单闭环系统；当ASR不饱和时，转速环闭环，整个系统是一个无静差调速系统，而电流内环则表现为电流随动系统。在不同的情况下表现为不同结构的线性系统，这就是饱和非线性控制的特征。决不能简单地应用线性控制理论来分析和设计这样的系统，可以采用分段线性化的方法来处理。分析过渡过程时，还必须注意初始状态，前一阶段的终了状态就是最后一阶段的初始状态。如果初始状态不同，即使控制系统的结构和参数都不变，过渡还是不一样的。2) 准时间最优控制起动过程中的主要阶段是第II阶段，即恒流升速阶段，它的特征是电流保持恒定，一般选择为电动机允许的最大值，以便充分发挥

25、电机的过载能力，使起动过程尽可能最快。这个阶段属于电流有限制条件下的最短时间控制，或称“时间最优控制”。但整个起动过程与图2-1b的理想快速起动过程相比还有一定差距，主要表现在第I，III两段不是突变。不过这两段的时间只占全部起动时间中很小的成分，已无伤大局，所以闭环调速系统的起动过程可以称为“准时间最优控制”过程。如果一定要追求严格最优控制，控制结构要复杂得多，所取得的效果则有限，并不值得。3) 转速超调由于采用了饱和非线性控制，起动过程结束进入第III段即转速调节阶段后，必须使转速调节器退出饱和状态。按照PI调节器的特性，只有使转速超调，ASR的输入偏差电压为负值，才能使ASR退出饱和。这

26、就是说，采用PI调节器的双闭环调速系统的转速动态响应必然有超调。 饱和非线性控制随着ASR的饱和与不饱和，整个系统处于完全不同的两种状态。当ASR饱和时，转速环开环，系统表现为恒值电流调节的单闭环系统；当ASR不饱和时，转速环闭环，整个系统是一个无静差调速系统，而电流内环则表现为电流随动系统。在不同的情况下表现为不同结构的线性系统，这就是饱和非线性控制的特征。决不能简单地应用线性控制理论来分析和设计这样的系统，可以采用分段线性化的方法来处理。分析过渡过程时，还必须注意初始状态，前一阶段的终了状态就是最后一阶段的初始状态。如果初始状态不同，即使控制系统的结构和参数都不变，过渡还是不一样的。准时间

27、最优控制起动过程中的主要阶段是第II阶段，即恒流升速阶段，它的特征是电流保持恒定，一般选择为电动机允许的最大值，以便充分发挥电机的过载能力，使起动过程尽可能最快。这个阶段属于电流有限制条件下的最短时间控制，或称“时间最优控制”。但整个起动过程与图2-1b的理想快速起动过程相比还有一定差距，主要表现在第I,III两段不是突变。不过这两段的时间只占全部起动时间中很小的成分，已无伤大局，所以闭环调速系统的起动过程可以称为“准时间最优控制”过程。如果一定要追求严格最优控制，控制结构要复杂得多，所取得的效果则有限，并不值得。2.6动态性能和两个调节器的作用2.6.1动态性能一般来说，双闭环调速系统具有比

28、较满意的动态性能。转速调节器和电流调节器在双闭环调速系统中的作用可以归纳如下：转速调节器的作用： 1使转速n很快地跟随给定电压变化，稳态无静差。2. 对负载变化起抗扰作用。3. 其输出限幅值决定允许的最大电流。电流调节器的作用：1.对电网电压的波动起时抗扰的作用。2.起动时保证获得允许的最大电流。3.在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压4.当电机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，从而起到快速的安全保护作用。如果故障消失，系统能够自动恢复正常。2.7调节器的设计问题在转速、电流双闭环调速系统的设计中，电动机、晶闸管整流器及其触发装置都可按负载的工艺要求来选择和设计，转速和电流反馈系数可以通

29、过稳态参数计算得到，所剩下的转速和电流调节器的结构与参数则应在满足稳态精度的前提下，按照动态校正的方法确定。 和前章所述的单闭环调速系统动态校正一样，每个控制环的调节器都可借助伯德图按串联校正的方法设计。问题是，转速和电流两个控制环套在一起，应该如何解决？对于这样的多环控制系统，一般的方法是：设计内环，后设计外环。也就是说，先设计好内环的调节器，然后把整个内环当作外环中的一个环节。具体对双闭环调速系统来说，就是先设计电流调节器，然后把整个电流环当作转速调节系统中的每一个环节，再设计转速调节器。在设计每个调节器时，都应先求出该闭环的原始系统开环对数频率特性和根据性能指标确定的预期特性，经过反复试

30、凑，决定校正环节的特性，从而选定调节器的结构并计算其参数。然而，如果每个多环控制系统都这样设计，做起来就太麻烦了。在多年实践的基础上，对于一般的自动控制系统，已经整理出更为简便实用的工程设计方法，经验表明，效果是很好的。对于比较复杂的控制系统，如果简单的工程设计方法不能适用，还可以用计算机辅助设计。第三章 三环直流调速系统3.1工作原理三闭环直流调速主电路由双闭环直流调速系统改进而得。当采用双闭环直流调速系统时，在电流上升阶段，电流急剧上升，变化率很大，会在直流电动机中产生严重后果，如产生很高的附加电动势及对机械传动机构产生强烈的冲击。为解决这一矛盾，在电流环内设置一个电流变化率环，构成转速、

31、电流、电流变化率的三环系统。转速调节器ASR设置输出限幅，以限制最大起动电流。根据系统运行的需要，当给定电压以 后，ASR输出饱和，电机以最大的允许电流起动，同时由于电流变化率ADR环的作用，使电流上升斜率有一定限制，当达到给定的速度后转速超调，ASR退饱和，电机电枢电流缓慢下降。这样，经三个调节器的调节作用，使系统很快达到稳态。三闭环调速系统的实际动态结构框图三闭环调速系统的实际动态结构框图3.1所示，它包括转速调节器、电流调节器、电流变化率环调节器、电机的数学模型等。此外，还有滤波环节，包括电流滤波、转速滤波和给定信号的滤波，其目的是让给定信号和反馈信号经过相同的延时，使二者在时间上得到恰

32、当的配合，从而为设计带来方便。当按工程设计方法来设计转速、电流调节器、电流变化率调节器时，应按先内环后外环的一般原则。首先设计电流变化率调节器，然后设计外环调节器。图3.1三闭环调速系统动态框图 图3.2 三闭环直流调速仿真图3.1.1转换环节的建模由图3.1可知，电流变化率调节器ADR输出最大限幅时，整流桥输出最大电压值 即电流调节器输出信号与整流桥输出电压成正比。在仿真中，电流调节器的ADR输出信号不能直接接入同步触发器的输入端，必须经过适当转换，使ADR的输出信号同整流桥的输出电压对应。即ACR输出信号为0时，整流桥的输出电压为0：ACR输出达到限幅 (10V)时，整流桥输出电压为最大值

33、. 图3.3 电流变化率的仿真图3.4 三闭换调速系统电气原理图第四章仿真分析4.1开环调速系统在SIMULINK下的仿真 图4.1 开环调速系统原理仿真图图4.2开环控制系统仿真波形4.2单闭环调速系统的仿真图4.3 单闭环调速系统原理仿真图图4.4单闭环控制系统仿真波形4.2.1单闭环调速系统参数设置(1)三相电源：每相皆为220V，50Hz，A相、B相、C相的相位角分别设为0度，120度，240度。(2)晶闸管整流桥：3个桥臂，关断电阻为50000欧姆，导通电阻0015欧姆。(3)平波电抗器：0O05H。(4)直流电机：不选定特定电机型号，负载类型为转矩型，转子电阻06欧姆，转子电感00

34、12亨，励磁绕组电阻设为240欧姆，电感120亨，励磁绕组与转子绕组的互感18亨，转动惯量为1千克米平方。(5)电机外围设置：励磁电压为220伏特，外加负载. 50牛米。(6)速度调节器参数设置：速度给定120，增益为10倍，转速负反馈，反馈系数为1。4.3 双闭环传递函数模型的仿真 4.5双闭环传递函数模型的仿真4.6 双闭环传递函数模型的仿真波形4.3.1双闭环加扰动传递函数模型的仿真4.7双闭环传递模型加扰动的仿真4.8 双闭环传递模型加扰动的仿真波形4.3.2双闭环调速系统电气仿真原理图基于电气原理图的双闭环直流调速控制系统仿真模型如图4.9所示。仿真算法为ode23s，Start t

35、ime设为0，Stop time设为2。仿真波形如图4.10所示4.9直流电动机双闭环控制系统的电气原理仿真模型4.10闭环控制系统仿真波形4.4仿真结论分析与比较开环系统的仿真模型如图4.1所示，由给定信号、同步脉冲触发器、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。 仿真算法为可变步长，ode23s，给定信号50V，励磁电压为100V，仿真结果如图4.2所示，从图中可以看出，开环系统的调节速度比较慢。转速在0.2s才接近稳态值，转速的稳态值较大。观察波形可见，转速的稳态值随着励磁电压的增大而明显降低且调节速度明显加快。0.4 s以内转速就达到了稳态值。单闭环直流调速系统具有调节器结构简

36、单，参数较少，响应时间短等优点，但是它的缺点也是显而易见的, 启动电流大，启动不平稳，虽然仿真结果表明启动时的峰值电流为稳态电流的几十倍，但这只是理论计算得出的结果，考虑到实际元件的非线性、饱和以及死区等情况，实际的启动电流并没有这么大。与双闭环直流调速系统相比，单闭环直流调速系统不能对电枢电流进行有效的约束，但它结构简单，所用元件少，成本低廉，在对启动要求不高的场合，仍然得到了广泛的应用。双闭环直流调速系统从仿真结果可以看到，启动过程的第1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，电流上升也很快，接近其峰值。第2阶段，ASR饱和，转速环相当于开环状态，系统表现

37、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。第3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0，但是由于积分的作用，输出还是很大，所以出现超调。第五章 闭环直流调速产品的介绍 5.1 双闭环直流调速器（MMT-110/220DP06 -13AL）概述：济南科亚MMT系列伺服控制系统、PWM直流调速系统 是采用国际最新数字控制调速技术和专用器件，研制生产的高精度电子调速装置，本装置采用国际标准技术规范，各项技术指标均达到国际同类产品的要求。具有结构简单、体积小、重量轻等优点，可用于SZ系列、ZYT系列、Z2系列功率为几十W5KW的直流电动机的无级调速。具有多重保护功能，安全、稳定、可靠。完全可兼容国际同类产品。国际品质，国产价格。适用范围：MMT系列直流调速器在机床、造纸印刷、纺织印染、光缆线缆设备、包装机械、电工机械、食品加工机械、橡胶机械、生物设备、印制电路板设备、实验设备、焊接切割、轻工机械、物流输送设备、机车车辆、医疗设备、通讯设备等行业广泛应用。一、产品特点：1、PWM脉宽调制技术，噪音低2、调速比1：100 （开环）3、低速启动力矩大 4、双闭环P I 调节 5、电流设置、限流保护、过流报警 停止输出功能. 6、软启时间设置功能.（0.310秒