直流電動(dòng)機(jī)單閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì))

1、<p>　　第一章 直流電動(dòng)機(jī)基本控制電路</p><p><b>　　1.1 基本電路</b></p><p>　　圖1-1直流電動(dòng)機(jī)基本控制電路</p><p><b>　　1.2 各器件參數(shù)</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)：額定數(shù)據(jù)為10KV，220V，55A，,1000r/m

2、，電樞電阻 R=0.5Ω</p><p>　　晶閘管觸發(fā)整流裝置：三相橋式可控整流電路，整流變壓器Y／Y 聯(lián) 結(jié)，二 次 線 電 壓 U21=230V，電壓放大系數(shù)KA=44: V-M系統(tǒng)電樞回路總電阻R=1.0；</p><p>　　測(cè)速發(fā)電機(jī)：永磁式，額定數(shù)據(jù)為23.1W,110V,0.21A,1900r/m；直流穩(wěn)壓電源±15V。</p><p>　

3、　1.3 動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及數(shù)學(xué)模型</p><p>　　直流電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在額定勵(lì)磁下的等效電路繪于圖1-2，其中電樞回路總電阻R 和電感L 包含電力電子變換器內(nèi)阻、電樞電阻和電感以及可能在主電路中接入的其他電阻和電感，規(guī)定的正方向如圖所示。假定主電路電流連續(xù)，則動(dòng)態(tài)電壓方程為</p><p><b>　　(1-1)</b></p>&

4、lt;p>　　忽略粘性摩擦及彈性轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)軸上的動(dòng)力學(xué)方程為 </p><p><b>　　(1-2)</b></p><p>　　額定勵(lì)磁下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩分別為</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　包括電動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)矩在內(nèi)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩N.m</p>

5、<p>　　電力拖動(dòng)系統(tǒng)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的飛輪慣量</p><p>　　額定勵(lì)磁下的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩系數(shù)</p><p>　　電樞回路電磁時(shí)間常數(shù)</p><p>　　電力拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)</p><p>　　直流電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖：</p><p>　　圖1-2直流電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖的變換和簡(jiǎn)化</

6、p><p>　　直流電動(dòng)機(jī)的基本電路的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及數(shù)學(xué)模型：</p><p>　　圖1-3 直流電動(dòng)機(jī)的基本電路的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　由圖可見(jiàn)，反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)是</p><p><b>　?。ǎǎǎ?-3）</b></p><p><b>　　式中 <

7、;/b></p><p>　　設(shè) 從給定輸入作用上看，閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)是</p><p>　　第二章 系統(tǒng)的靜態(tài)分析</p><p>　　2.1靜態(tài)時(shí)的性能指標(biāo)：要求調(diào)速范圍D=10，靜差率s≦5%。</p><p>　　2.2計(jì)算調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)：</p><p>　　為滿足調(diào)速系

8、統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)，額定負(fù)載時(shí)的穩(wěn)態(tài)速降應(yīng)為</p><p>　　求閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)有的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)。</p><p>　　求閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)有的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)。</p><p>　　則開(kāi)環(huán)系統(tǒng)額定速降為</p><p>　　閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)應(yīng)為</p><p>　　計(jì)算轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)的反饋系數(shù)和參數(shù)。</p>&l

9、t;p>　　轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)包 含測(cè)速發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)系數(shù) 和其輸出電位器的 分壓系數(shù)， 即</p><p>　　根據(jù)測(cè)速發(fā)電機(jī)的額定數(shù)據(jù)，有</p><p>　　試取 。如測(cè)速發(fā)電機(jī)與主電動(dòng)機(jī)直接連接，則在電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速1000r/m</p><p><b>　　時(shí)，轉(zhuǎn)速反饋電壓為</b><

10、/p><p>　　穩(wěn)態(tài)時(shí)很小， 只要略大于即可，現(xiàn)有直流穩(wěn)壓電源為±15V，完全能夠滿足給定電壓的需要。因此，取是正確的。于是，轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)的計(jì)算結(jié)果是</p><p>　　電位器的選擇方法如下：為了使測(cè)速發(fā)電機(jī)的電樞壓降對(duì)轉(zhuǎn)速檢測(cè)信號(hào)的線性度沒(méi)有顯著影響，取測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出最高電壓時(shí)，其電流約為額定值的20%，則</p><p><b>　　

11、此時(shí)所消耗的功率為</b></p><p>　　為了不致使電位器溫度很高，實(shí)選電位器的瓦數(shù)應(yīng)為所消耗功率的一倍以上，故可將選為10W，1.5KΩ的可調(diào)電位器。</p><p>　　計(jì)算運(yùn)算放大器的放大系數(shù)和參數(shù)。</p><p>　　根據(jù)調(diào)速指標(biāo)要求，前已求出閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)應(yīng)為 K≧53.3.，則運(yùn)算放大器的放大系數(shù) KP應(yīng)為</p>

12、<p><b>　　實(shí)取Kp=21。</b></p><p>　　運(yùn)算放大器的參數(shù)計(jì)算如下：根據(jù)所用運(yùn)算放大器的型號(hào),則R1=KpR0=21×40kΩ=840 kΩ。</p><p>　　第三章 動(dòng)態(tài)分析與設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定條件</p><p><

13、b>　　它的一般表達(dá)式為</b></p><p>　　根據(jù)三階系統(tǒng)的勞斯判據(jù)，系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是</p><p>　　的各項(xiàng)系數(shù)顯然都是大于零的，因此穩(wěn)定條件就只有</p><p><b>　　或 </b></p><p><b>　　整理后得</b></p>

14、<p>　　系統(tǒng)的臨界放大系數(shù)Kcr,K≧Kcr時(shí)，系統(tǒng)將不穩(wěn)定。對(duì)于一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，穩(wěn)定性是它能否正常工作的首要條件，是必須保證的。</p><p>　　3.2判別這個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性</p><p>　　首先應(yīng)確定主電路的電感值，用以計(jì)算電磁時(shí)間常數(shù)。對(duì)于 V-W系統(tǒng)，為了使主電路電流連續(xù)，應(yīng)設(shè)置平波電抗器。此電路是三相橋式可控整流電路，為了保證最小電流Idmin=10%I

15、dn時(shí)電流仍能連續(xù)，應(yīng)采用式計(jì)算電樞回路總電感量，即</p><p><b>　　現(xiàn)在 </b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　取L=17mh=0.017H</p><p>　　計(jì)算系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)：</p><p><b>　

16、　電磁時(shí)間常數(shù)</b></p><p><b>　　機(jī)電時(shí)間常數(shù)</b></p><p>　　對(duì)于三相橋式整流電路，晶閘管裝置的滯后時(shí)間常數(shù)為</p><p>　　Ts=0.00167s</p><p>　　為保證系統(tǒng)穩(wěn)定，開(kāi)環(huán)放大系數(shù)應(yīng)滿足以下的穩(wěn)定條件：</p><p>　　按穩(wěn)態(tài)

17、調(diào)速性能指標(biāo)要求 K≧53.3，因此，此閉環(huán)系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。</p><p>　　第四章 系統(tǒng)的校正設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1校正的基本方法</p><p>　　動(dòng)態(tài)校正的方法很多，而且對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，能夠符合要求的校正方案也不是唯一的。在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，最常用的是串聯(lián)校正和反饋校正。串聯(lián)校正比較簡(jiǎn)單，也容易實(shí)現(xiàn)。對(duì)于帶電力電子變換器的直流閉環(huán)調(diào)速系

18、統(tǒng)，由于其傳遞函數(shù)的階次較低，一般采用PID調(diào)節(jié)器的串聯(lián)校正方案就能完成動(dòng)態(tài)校正的任務(wù)。PID調(diào)節(jié)器中有比例微分 （PD）、比例積分 （PI）和比例積分微分 （PID）三種類型。由PD調(diào)節(jié)器構(gòu)成的超前校正，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，并獲得足夠的快速性，但穩(wěn)態(tài)精度可能受到影響；由PI調(diào)節(jié)器構(gòu)成的滯后校正，可以保證穩(wěn)態(tài)精度，卻是以對(duì)快速性的限制來(lái)?yè)Q取系統(tǒng)穩(wěn)定的；用PID調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)的滯后"超前校正則兼有二者的優(yōu)點(diǎn)，可以全面提高系統(tǒng)的控制

19、性能，但具體實(shí)現(xiàn)與調(diào)試要復(fù)雜一些。一般調(diào)速系統(tǒng)的要求以動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)精度為主，對(duì)快速性的要求可以差一些，所以主要采用 PD調(diào)節(jié)器；在隨動(dòng)系統(tǒng)中，快速性是主要要求，須用PI或PID調(diào)節(jié)器。在設(shè)計(jì)校正裝置時(shí)，主要的研究工具是伯德圖 ，即開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性的漸近線。它的繪制方法簡(jiǎn)便，可以確切地提供穩(wěn)定性和穩(wěn)定裕度的信息，而且還能大致衡量閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)的性能。正因?yàn)槿绱耍?lt;/p><p>　　4.2校正的基本原理&l

20、t;/p><p>　　在實(shí)際系統(tǒng)中，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性不僅必須保證，而且還要有一定的裕度，以防參數(shù)變化和一些未計(jì)入因素的影響。在伯德圖上，用來(lái)衡量最小相位系統(tǒng)穩(wěn)定裕度的指標(biāo)是：相角裕度 和以分貝表示的增益裕度 GM. 一般要求</p><p>　　保留適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定裕度，是考慮到實(shí)際系統(tǒng)各環(huán)節(jié)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)不致使系統(tǒng)失去穩(wěn)定。在一般情況下，穩(wěn)定裕度也能間接反映系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程的平穩(wěn)性，穩(wěn)定裕度大，意味著

21、動(dòng)態(tài)過(guò)程振蕩弱、超調(diào)小。</p><p>　　在定性地分析閉環(huán)系統(tǒng)性能時(shí)，通常將伯德圖分成低、中、高三個(gè)頻段，頻段的分割界限是大致的，不同文獻(xiàn)上的分割方法也不盡相同，這并不影響對(duì)系統(tǒng)性能的定性分析。圖,".3繪出了自動(dòng)控制系統(tǒng)的典型伯德圖，從其中三個(gè)頻段的特征可以判斷系統(tǒng)的性能，這些特征包括以下四個(gè)方面：</p><p>　　1）中頻段以.-40db/dec的斜率穿越0db線，而

22、且這一斜率能覆蓋足夠的頻帶寬度，則系統(tǒng)的穩(wěn)定性好。</p><p>　　截止頻率 （或稱剪切頻率）!d越高，則系統(tǒng)的快速性越好。</p><p>　　高頻段的斜率陡、增益高，說(shuō)明系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度高。</p><p>　　高頻段衰減越快，即高頻特性負(fù)分貝值越低，說(shuō)明系統(tǒng)抗高頻噪聲干擾的能力越強(qiáng)。</p><p>　　以上四個(gè)方面常常是互相矛盾的。

23、對(duì)穩(wěn)態(tài)精度要求很高時(shí)，常需要放大系數(shù)大，卻可能使系統(tǒng)不穩(wěn)定；加上校正裝置后，系統(tǒng)穩(wěn)定了，又可能犧牲快速性；提高截止頻率可以加快系統(tǒng)的響應(yīng)，又容易引入高頻干擾；如此等等。設(shè)計(jì)時(shí)往往須用多種手段，反復(fù)試湊。在穩(wěn)、準(zhǔn)、快和抗干擾這四個(gè)矛盾的方面之間取得折中，才能獲得比較滿意的結(jié)果。采用微處理器數(shù)字控制后，控制器不一定是線性的，其結(jié)構(gòu)也不一定是固定的，可以很方便地應(yīng)用各種控制策略，解決矛盾就容易多了，具體設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，選擇基本部件

24、，按穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)計(jì)算參數(shù)，形成基本的閉環(huán)控制系統(tǒng)，或稱原始系統(tǒng)。然后，建立原始系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，畫(huà)出其伯德圖，檢查它的穩(wěn)定性和其他動(dòng)態(tài)性能。如果原始系統(tǒng)不穩(wěn)定或動(dòng)態(tài)性能不好，就必須配置合適的動(dòng)態(tài)校正裝置，使校正后的系統(tǒng)全面滿足所要求的性能指標(biāo)。</p><p><b>　　4.3調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖4-1 PI調(diào)節(jié)器線路圖</p>

25、<p>　　本次設(shè)計(jì)使用的是PI調(diào)節(jié)器，PI調(diào)節(jié)器的性能及原理為，調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)校正裝置，常用 PI調(diào)節(jié)器。采用模擬控制時(shí)，可用運(yùn)算放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)PI調(diào)節(jié)器，其線路圖如圖4-1所示。圖中Uin和 Uex分別表示調(diào)節(jié)器輸入和輸出電壓的絕對(duì)值，圖中所示的極性表明它們是反相的；Rbain為運(yùn)算放大器同相輸入端的平衡電阻，一般取反相輸入端各電路電阻的并聯(lián)值，按照運(yùn)算放大器的輸入輸出關(guān)系，可得</p><p>　

26、　( ( ( ((((( 9 (4-1)</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　調(diào)節(jié)器比例部分的放大系數(shù)，</p><p>　　調(diào)節(jié)器比例部分的放大系數(shù)，</p><p>　　由此可見(jiàn)，PI調(diào)節(jié)器的輸出電壓 Uex由比例和積分兩部分疊加而成。當(dāng)初始條件為零時(shí)，取式4-1兩

27、側(cè)的拉氏變換，移項(xiàng)后，得PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)</p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　在零初始狀態(tài)和階躍輸入下，PI調(diào)節(jié)器輸出電壓的時(shí)間特性如圖4-2所示，從這個(gè)特性可以看出比例積分作用的物理意義。突加輸入電壓 Uin時(shí)，輸出電壓Uex首先突跳到 KpitUin，保證了一定的快速響應(yīng)。但Kpit是小于穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)所要求的比例放大系數(shù) Kp的

28、，因此快速性被壓低了，換來(lái)對(duì)穩(wěn)定性的保證。如果只有Kpit的比例放大作用，穩(wěn)態(tài)精度必然要受到影響，但現(xiàn)在還有積分部分。在過(guò)渡過(guò)程中，電容 C1由電流j,恒流充電，實(shí)現(xiàn)積分作用，使 Uex線性地增長(zhǎng)，相當(dāng)于在動(dòng)態(tài)中把放大系數(shù)逐漸提高，最終滿足穩(wěn)態(tài)精度的要求。如果輸入電壓 Uin一直存在，電容C1就不斷充電，不斷進(jìn)行積分，直到輸出電壓 Uex達(dá)到運(yùn)算放大器的限幅值 Uexm時(shí)為止，稱作運(yùn)算放大器飽和。為了保證線性放大作用并保護(hù)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，對(duì)

29、運(yùn)算放大器設(shè)置輸出電壓限幅是非常必要的。在實(shí)際閉環(huán)系統(tǒng)中，當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到給定值時(shí)，調(diào)節(jié)器的 Uin=0，積分過(guò)程就停止了。</p><p>　　4.4利用PI調(diào)節(jié)器對(duì)系統(tǒng)校正</p><p>　　原始系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)</p><p>　　在這里， ，因此分母中的二次項(xiàng)</p><p>　　可以分解成兩個(gè)一次項(xiàng)之積，即<

30、/p><p>　　根據(jù)穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算結(jié)果，閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)放大系數(shù)取為</p><p>　　于是，原始閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)是</p><p>　　相應(yīng)的閉環(huán)對(duì)數(shù)幅頻及相頻特性繪于圖4-2其中三個(gè)轉(zhuǎn)折頻率 （或稱交接頻率）分別為</p><p>　　由圖4-2可見(jiàn)，相角裕度'和增益裕度HN 都是負(fù)值，所以原始閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。和用代數(shù)判據(jù)得到的

31、結(jié)論是一致的。</p><p>　　圖4-2原始閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)伯德圖</p><p>　　為了使系統(tǒng)穩(wěn)定，設(shè)置PI調(diào)節(jié)器，設(shè)計(jì)時(shí)須繪出其對(duì)數(shù)頻率特性?？紤]到原始系統(tǒng)中已包含了放大系數(shù)為 Kp的比例調(diào)節(jié)器，現(xiàn)在換成PI調(diào)節(jié)器，它在原始系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新添加部分的傳遞函數(shù)應(yīng)為</p><p>　　相應(yīng)的對(duì)數(shù)頻率特性如圖4-3所示。鑒于Kpi<Kp，則,1/Kpi,

32、τ>1/Kpτ，所以對(duì)數(shù)幅頻特圖4-3調(diào)節(jié)器在原始系統(tǒng)基礎(chǔ)上添加部分的對(duì)數(shù)頻率特性性的 低 頻 部 分 斜 率 首 先 是 積 分 環(huán) 節(jié) 的-20db/dec，在頻率,1/Kpτ處穿越0db線，然后起作用的才是比例微分環(huán)節(jié)，在1/Kpτ處向上轉(zhuǎn)折，斜率變成0db/dec。與此相應(yīng)，可畫(huà)出對(duì)數(shù)相頻特性。將圖4-2和圖4-3畫(huà)在同一張坐標(biāo)紙上，然后相加，即得校正后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性。由于必須在確定Kpi和τ值以后，才能具體畫(huà)出圖

33、4-4實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，一般先根據(jù)系統(tǒng)要求的動(dòng)態(tài)性能或穩(wěn)定裕度，確定校正后的預(yù)期對(duì)數(shù)頻率特性，與原始系統(tǒng)特性相減，即得校正環(huán)節(jié)特性。具體的設(shè)計(jì)方法是很靈活的，有時(shí)須反復(fù)試湊，才能得到滿意的結(jié)果。</p><p>　　圖4-3 PI調(diào)節(jié)器在原始系統(tǒng)基礎(chǔ)上添加部分的對(duì)數(shù)頻率特性</p><p>　　圖4-4 閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器校正①—原始系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻和相頻特性 ②—校正環(huán)節(jié)添加部分的對(duì)數(shù)

34、幅頻和相頻特性 ③—校后系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻和相頻特性</p><p>　　對(duì)于本例題的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，可以采用比較簡(jiǎn)便的方法。由于原始系統(tǒng)不穩(wěn)定，表現(xiàn)為放大系數(shù) K過(guò)大，截止頻率過(guò)高，應(yīng)該設(shè)法把它們壓下來(lái)。因此，把校正環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率1/Kpi設(shè)置在遠(yuǎn)低于原始系統(tǒng)截止頻率&d,處 （如圖4-4所示）。</p><p>　　為了方便起見(jiàn)，可令 Kpiτ=T1使校正裝置的比例微分項(xiàng)

35、 原始系統(tǒng)</p><p>　　中時(shí)間常數(shù)最大的慣性環(huán)節(jié) 對(duì)消 （并 非必須如此），從而選定</p><p>　　其次，為了使校正后的系統(tǒng)具有足夠的穩(wěn)定裕度，它的對(duì)數(shù)幅頻特性應(yīng)以-20db/dec的斜率穿越0db線，必須把圖4-4中的原始系統(tǒng)特性①壓低，使校正后特性③的截止頻率</p><p>　　這樣，在 處，應(yīng)有

36、</p><p>　　根據(jù)以上兩點(diǎn)，校正環(huán)節(jié)添加部分的特性②就可以確定下來(lái)了。由圖4-4的原始系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻和相頻特性可知</p><p><b>　　因此</b></p><p><b>　　代入已知數(shù)據(jù)，得</b></p><p>　　取 為了使

37、 </p><p>　　在特性①上查得相應(yīng)的L1=3.15db,因而L2= -3.15</p><p><b>　　從特性②可以看出</b></p><p><b>　　所以</b></p><p>　　已知 </p>

38、<p>　　因此 </p><p>　　而且 </p><p>　　于是，PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為</p><p>　　最后，選擇PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)。已知 則</p><p>　　從圖上可以看出，校正后系統(tǒng)的穩(wěn)定性指標(biāo)' 和增益裕度GM都已

39、變成較大的正值，</p><p>　　有足夠的穩(wěn)定裕度，而截止頻率降到 快速性被壓低了許多，顯然這是一</p><p><b>　　個(gè)偏于穩(wěn)定的方案。</b></p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　直流電動(dòng)機(jī)單閉環(huán)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立及校正的設(shè)計(jì)步

40、驟:</p><p>　　首先進(jìn)行直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),進(jìn)行器件的選擇參數(shù)的確定,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,流程圖和閉環(huán)傳遞函數(shù).</p><p>　　其次進(jìn)行靜態(tài)性能分析,確定調(diào)速的系統(tǒng)穩(wěn)定參數(shù).</p><p>　　在此進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能分析及進(jìn)行設(shè)計(jì).確定反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定條件,并判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定.經(jīng)過(guò)計(jì)算得出系統(tǒng)不是穩(wěn)定的.</p><p>

41、;　　最后進(jìn)行系統(tǒng)的校正設(shè)計(jì),校正的方法有很多種, 在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，最常用的是串聯(lián)校正和反饋校正。串聯(lián)校正比較簡(jiǎn)單，也容易實(shí)現(xiàn)。對(duì)于帶電力電子變換器的直流閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，由于其傳遞函數(shù)的階次較低，一般采用PID調(diào)節(jié)器的串聯(lián)校正方案就能完成動(dòng)態(tài)校正的任務(wù)。PID調(diào)節(jié)器中有比例微分 （PD）、比例積分 （PI）和比例積分微分 （PID）三種類型。</p><p>　　校正的基本原理是利用校正網(wǎng)絡(luò)的高頻衰減作用

42、,使系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性在0db線時(shí)的頻率為-20db/dec,相對(duì)平穩(wěn)性得到改善.但幅值穿越頻率減小了,系統(tǒng)的抗干擾能力增強(qiáng)了,但快速性變差了.為了減小相角滯后的不利因素,最大滯后相角對(duì)應(yīng)的頻率應(yīng)離截止頻率遠(yuǎn)一些.適用于穩(wěn)態(tài)性能要求高,而瞬態(tài)性能容易滿足要求的場(chǎng)合.</p><p>　　通過(guò)單閉環(huán)系統(tǒng)的校正設(shè)計(jì)滿足了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求.</p><p><b>　　體會(huì)</b&

43、gt;</p><p>　　通過(guò)這次的自動(dòng)控制原理的課程設(shè)計(jì)，是我了解了自動(dòng)控制原理這門(mén)課所應(yīng)用的領(lǐng)域以及所起的作用,使我更好的掌握和應(yīng)用經(jīng)典控制理論,控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟,系統(tǒng)的性能分析及其校正設(shè)計(jì).使我更進(jìn)一步了解我們今后要學(xué)習(xí)很多的東西，并且要不斷地提高自己的動(dòng)手能力和操作能力.</p><p>　　這次的設(shè)計(jì)雖然時(shí)間短暫，但我發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)知識(shí)的匱乏.本次設(shè)計(jì)通過(guò)大量的資料

44、的查閱,書(shū)籍的查閱,使我更加鍛煉了自己的綜合能力,為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).鞏固了自己的專業(yè)課知識(shí). </p><p>　　我非常感謝我親愛(ài)的同學(xué)和尊敬的指導(dǎo)老師,感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中給與我的關(guān)懷和幫助,這些將使我終生受益.</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 胡壽松主編.2001.自動(dòng)控制原理.北京：科

45、學(xué)出版社</p><p>　　[2] 李友善主編.1989.自動(dòng)控制原理.修訂版.北京：國(guó)防工業(yè)出版社</p><p>　　[3]王瑩瑩主編.2006.自動(dòng)控制原理同步輔導(dǎo).北京:中國(guó)時(shí)代經(jīng)濟(jì)出版社</p><p>　　[4]汪聲遠(yuǎn)編.1990.現(xiàn)代控制原理簡(jiǎn)明教程.北京:北京航空航天出版社 </p><p>　　[5]邵裕森編