文档介绍：转速、电流双闭环直流调速系统 和调节器的工程设计方法 
  转速、电流双闭环直流调速系统及其静特性 
  采用PI调节的单个转速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,如果对系统的动态性能要求较高,单闭环系统就难以满足需要,这主要是因为在单闭环系统中不能控制电流和转矩的动态过程。电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的,并不能很理想地控制电流的动态波形,图2-1a)。 
  在起动过程中,始终保持电流(转矩)为允许的最大值,使电力拖动系统以最大的加速度起动,到达稳态转速时,立即让电流降下来,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2-1b。      为了实现在允许条件下的最快起动,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,采用电流负反馈应该能够得到近似的恒流过程。应该在起动过程中只有电流负反馈,没有转速负反馈,达到稳态转速后,又希望只要转速负反馈,不再让电流负反馈发挥作用。   转速、电流双闭环直流调速系统的组成 
  系统中设置两个调节器,分别调节转速和电流,如图1所示。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,电流环在里面,称作内环;转速环在外边,称作外环。这就形成了转速、电流双闭环调速系统。    
  转速和电流两个调节器一般都采用PI调节器,图2。两个调节器的输出都是带限幅作用的,转速调节器ASR的输出限幅电压决定了电流给定电压的最大值,电流调节器ACR的输出限幅电压限制了电力电子变换器的最大输出电压。    
  稳态结构图和静特性 
  稳态结构图,如图3。当调节器饱和时,输出为恒值,相当于使该调节环开环。当调节器不饱和时,PI作用使输入偏差电压在稳态时总是零。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。    
   1. 转速调节器不饱和   稳态时,、,——转速和电流反馈系数。    ,图4静特性的CA段。,CA段静特性从理想空载状态的一直延续到,而一般都是大于额定电流的。这就是静特性的运行段,它是水平的特性。     
   图4 双闭环直流调速系统的静特性         
2. 转速调节器饱和 
  ASR输出达到限幅值,转速外环呈开环状态,成电流无静差的单电流闭环调节系统。稳态时, 为最大电流。静特性是图4中的AB段,它是垂直的特性。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。 
  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,转速负反馈起主要调节作用。当负载电流达到时,对应于转速调节器的饱和输出,这时,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。 
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  各变量的稳态工作点和稳态参数计算      当两个调节器都不饱和时,、、。 
转速n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,或者说,同时取决于和。 
     P调节器的输出量总是正比于其输入量,而PI