发布时间 : 星期五 文章直流电机双闭环调速大作业更新完毕开始阅读8779eebc7f21af45b307e87101f69e314232fa42
图23 起动过程电流及转速动态过程仿真结果与其简化关系曲线 上图为起动过程中电流及转速动态过程的仿真结果与其对应的理想关系曲线。
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(1)、(2)、(3)三个阶段。
*第(1)阶段是电流上升阶段。突加给定电压Un后，Uc、Ud0、Id都上升，
在Id没有达到负载电流IdL以前，电机还不能转动。当Id?IdL后，电机开始起动，由于机电惯性的作用，转速不会很快增长，因而转速调节器ASR的输入偏差电压
**?Un?Un?Un的数值仍较大，其输出电压保持限幅值Uim，强迫电流Id迅速上*升。直到Id?Idm，Ui?Uim，电流调节器很快就压制了Id的增长，标志着这一
阶段的结束。在这一阶段中，ASR很快进入并保持饱和状态，而ACR不饱和。
第(2)阶段是恒流升速阶段，ASR饱和，转速环相当于开环，在恒值电流给
*定Uim下的电流调节系统，基本上保持电流Id恒定，因而系统的加速度恒定，转
速呈线性增长。与此同时，电机的反电动势E也按线性增长，对电流调节系统来说，E是一个线性渐增的扰动量，为了克服它的扰动，Ud0和Uc也必须基本上按线性增长，才能保持Id恒定。当ACR采用PI调节器时，要使其输出量按线性增
*?Ui必须维持一定的恒值，也就是说，Id应略低长，其输入偏差电压?Ui?Uim于Idm。
第(3)阶段是转速调节阶段。当转速上升到给定值n*?n0时，转速调节器ASR
*的输入偏差减小到零，输出维持在限幅值Uim，电机仍在加速，使转速超调。转
速超调后，ASR输入偏差电压变负，开始退出饱和状态，Ui*和Id很快下降。但是，只要Id仍大于负载电流IdL，转速就继续上升。直到Id=IdL时，转矩Te?TL，
则dn/dt=0，转速n才到达峰值（t?t3时）。此后，电动机开始在负载的阻力下减速，与此相应，在t3~t4时间内，Id?IdL，直到稳定。如果调节器参数整定得不够好，也会有一段振荡过程。在这最后的转速调节阶段内，ASR和ACR都不饱和，ASR起主导的转速调节作用，而ACR则力图使Id尽快地跟随其给定值Ui*。
1.2、负载突加
图24 负载突加时电流及转速动态过程仿真结果与其简化关系曲线
负载突然增加，电机转速将下降，于是速度反馈电压ufn将小于给定电压ug，
在速度调节器输入端出现正的偏差电压，经过调节器的作用将使电流调节器的给定电流增大，整流桥的移相角前移，Id增大，电机电磁转矩增大。当T?TL时，电机转速又回升，使ufn接近原来的给定电压ug。由于速度调节器是比例积分调节器，即使它的输入信号又趋于平衡，但只要在调节的过程中反馈电压ufn和给定电压ug之间一度出现偏差，经过积分，它就会改变调节器的输出，使电机的电流和转矩出现变化。一般经过一、二次调整和振荡，最后能在T?TL的条件下重新达到平衡。
2、改变转速、转矩给定值后的仿真结果 2.1、改变转速给定值
改变转速给定值如下：
图26 改变转速给定值
即将转速阶跃变化值改为从80rad/s到180rad/s.时间常数改为0.8s.仿真结果如图27：
图27 改变转速给定值后的仿真波形
由新的仿真结果可以看出在0.8s时发生转速阶跃过程，转速是从原来的80rad/s跳向180rad/s。转速阶跃的距离越大，动态变化的过程时间也越长。转矩一样时，电机平稳后，转速越大，电枢电流越大。
2.2 改变转矩给定值
改变转矩定值如下：
图28 转矩给定值设置
即将转矩阶跃变化值改为从10N·m到20N·m.时间常数改为1s.仿真结果如图29：
图29 转矩给定值变化后的仿真结果
由新的仿真结果可以看出当转矩阶跃从原来的10N·m到20N·m，阶跃的距离变小后，调节平稳所需的时间也变短。转速一样时，电机平稳后，转矩越大，电枢电流越大。
3、转速PI调节器参数对电机运行性能的影响 3.1、调节比例项Kp
PI调节器的可调参数为Kp和Ki，其中Kp是比例项，Ki是积分项。为了提