函数的近似条件满足近似条件。

忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件满足近似条件。

电流环小时间常数近似处理条件满足近似条件。

计算调节器电阻和电容由图，按所用运算放大器取，各电阻和电容值为，取，取，取按照上述参数，电流环可以达到的动态跟随性能指标为，满足设计要求。

转速调节器的设计确定时间常数电流环等效时间常数。

由前述已知，，则转速滤波时间常数，根据所用测速发电机纹波情况，取转速环小时间常数。

按小时间常数近似处理，取图含滤波环节的型电流调节器东海科学技术学院本科生毕业论文选择转速调节器结构按照设计要求，选用调节器，其传递函数式为计算转速调节器参数按跟随和抗扰性能都较好的原则，先取，则的超前时间常数为则转速环开环增益可得的比例系数为式中电动势常数，转速反馈系数。

检验近似条件转速截止频率为电流环传递函数简化条件为满足简化条件。

转速环小时间常数近似处理条件为满足近似条件。

计算调节器电阻和电容根据图所示，取，则，取，取，取东海科学技术学院本科生毕业论文校核转速超调量当时，查附表典型型系统阶跃输入跟随性能指标得，，不能满足设计要求。

实际上，由于附表是按线性系统计算的，而突加阶跃给定时，饱和，不符合线性系统的前提，应该按退饱和的情况重新计算超调量。

计算超调量。

设理想空载起动时，负载系数，已知，，，，，，。

当时，由附表查得，而调速系统开环机械特性的额定稳态速降式中电机中总电阻调速系统开环机械特性的额定稳态速降为基准值，对应为额定转速。

根据式计算得不能满足设计要求。

校核动态最大速降设计指标要求动态最大速降。

在实际系统中，可定义为相对于额定转速时的动态速降。

由，时，查附表得，图含滤波环节的型转速调节器东海科学技术学院本科生毕业论文不满足动态最大转速降指标。

转速超调的抑制从计算得的退饱和超调量，可知不满足动态指标要求，因此需加转速微分负反馈。

加入这个环节可以抑制甚至消灭转速超调，同时可以大大降低动态速降。

在双闭环调速系统中，加入转速微分负反馈的转速调节器原理图如图所示。

和普通的转速调节器相比，在转速反馈环节上并联了微分电容和滤波电阻，即在转速负反馈的基础上再叠加个带滤波的转速负反馈的基础上再叠加个带滤波的转速微分负反馈信号。

含有转速微分负反馈的转速环动态结构框图如下图所示图含有转速微分负反馈的转速环动态结构框图转速微分负反馈环节中待定的参数是和，其中转速微分时间常数，转速微分滤波时间常数是以选定，，只要确定，就可以计算出和了。

由工程设计方法，近似计算公式得图带转速微分负反馈的转速调节器东海科学技术学院本科生毕业论文设理想空载起动时，负载系数，已知，，，，。

设计要求动态最大超调，取转速超调量为，则则微分电容滤波电阻再次校核动态速降根据附表，带转速微分负反馈时，转速微分时间常数相对值又因为设计要求动态最大转速降，即则。

上述已求出动态速降的基准值所以参照附表可知，当时，，当时，而现在，需要满足，符合上式要求。

可知满足要求。

校核调整时间根据附表，在转速微分时间常数相对值时，，则调整时间，满足设计要求。

上述的超调校正选取是根据设计要求条件来选取的，即从开始选起，逐步减小并验证动态转速降以及调节时间，看是否满足要求。

最后选择为最佳整定超调。

从以上分析可得出结论，带转速微分负反馈的直流调速系统不仅使转速超调大大减小，而且大大降低动态速降。

东海科学技术学院本科生毕业论文第章基于的调速系统的仿真通过对整个控制电路的设计，得到的结论还只是理论上的，通过对整个调速系统进行仿真。

首先建立双闭环直流调速系统的动态数学模型，可以参考该系统的动态结构形式，双闭环直流调速系统的动态结构框图如图所示图双闭环直流电机调速系统的动态数学结构框图图框图中的各个参数已经在第六章设计好了。

则把附表典型型系统动态抗扰性能指标与参数的关系东海科学技术学院本科生毕业论文附图脉冲变压器脚为路单脉冲输入脚为路双脉冲输出表限幅作用双闭环直流不可逆调速系统电气原理总图这些参数的值代入框图中的公式就可得到以下框图。

图双闭环直流调速系统动态结构框图东海科学技术学院本科生毕业论文为了分析双闭环调速系统的特性，在转速调节器和速度调节器的输出端设置个限幅值，限幅值的大小可以根据所选的运算放大器的输入电压的大小来选定，本设计选取的限幅值为。

根据动态模型图以及计算参数，用进行仿真，主要是仿真电动机的输出转速。

但是通过仿真得到的转速超调量很大，不满足设计的估计值，原因可能是还有些因素没有考虑到，比如电动机的数学模型是理想化的，应该有其他的因素影响，这是设计中没有考虑到的，而且计算得到的是近似值，通过的是工程设计方法，与实际还是有误差的。

在仿真过程中发现整流电路的输出电压超过了最大计算值，所以在输出端也加个限幅值。

通过仿真发现仿真的转速超调量大于设定值，所以在仿真中通过调节转速微分负反馈环节来抑制超调。

并在秒时加入扰动。

最终得到的转速仿真图形如图所示图双闭环直流电机转速输出仿真图形从图可以很明显的看出转速的起动和扰动的现象。

从仿真得到的转速曲线图中可以得出转速超调量为，基本满足设计的要求，但是与设定值相比还是有误差。

在秒的时候，转速达到个稳定值，系统无静差运行，其中在秒的时候输入个负载扰动量，在秒的时候扰动消失，速降达到了，过了秒之后转速又达到稳定值。

从图中可以看出，扰动很快得到了调节，这是两个型调节器自动调节的作用。

另外从图中也可以看到，系统是无静差运行的，符合设计的要求。

从仿真的结果来看，得到这样结论工程设计方法在推导过程中为了简化计算做了许多近似的处理，而这些简化处理必须在定的条件下才能成立。

例如将可控硅触发和整流环节近似地看作阶惯性环节，设计电流环时不考虑反电势变化的影响将小时间常数当作小参数近似地合并处理设计转速环时将电流闭环从二阶振荡环节近似地等效为阶惯性环节等。

仿真实验得到的结果也并不是和系统实际的调试结果完全相同，因为仿真实验在辨东海科学技术学院本科生毕业论文识过程中难免会产生模型参数的测量误差，而且在建立模型过程中为了简化计算，忽略了许多环节的非线性因素和次要因素。

如可控硅触发和整流环节的放大倍数和失控时间，这些都是非线性参数，但在仿真中被近似看作常数再如，设计电流调节器时只考虑电流连续时的情况，而忽略了电流断续时的情况。

添了微分负反馈使得快速的达到稳态值，超调量也减少。

但是微分容易引起振荡所以要加死区环节。

以上些原因，在应用工程设计方法时应该注意的，以减小理论设计与实际之间的差距。

东海科学技术学院本科生毕业论文小结本文是对双闭环直流电机调速系统的设计，通过几个月的努力对该电路有了较为深入的研究，也进步熟悉了双闭环直流调速系统的结构形式工作原理及各个器件的作用和设计。

本设计的主要工作是设计直流调速控制器的电路，设计的电路都是模拟电路，详细地介绍了器件的保护电流调调节器转速调节器以及晶闸管的触发电路的设计过程，当然还有其它电路的设计，最后得到整个调速控制的电路原理图。

毕业设计期间，借用图书馆的书籍以及通过网络上的搜索，查阅了许多关于本设计的书籍和资料，学会了如何使用现有的图书馆资料，让我真正的把在大学里学的数字资源检索教程课程运用到实践的生活中，让我也体会到理论的重要。

在指导老师的指导下，并与有共同设计内容的同学交流，分析整理和研究课题，先确立了设计基本思路，遇到问题及时与指导老师沟通，在老师的指点和自己的努力，最后完成了整个设计。

设计中，通过查阅书籍，在了解的情况下运用公式按要求设计出所要的型号。

运用了绘制电气原理图及简单电路图，些简单的图形用画图板和中的画图工具画出来。

通过建立数学模型，运用对整个电路进行仿真。

通过做毕业设计，也有了不少的收获进步了解和掌握了双闭环直流调速系统及其控制电路的些特性，比较全面的将所学的电力电子和电力拖动方面的知识运用于设计当中，对设计中些参数的计算也比较清析得到，整个双闭环直流调速电路分阶段地完成，从电力电子方面的设计到电力拖动方面的设计，最后的运用，是步步的完成和组合。

照搬理论会发现做出来的设计结果有点出入，因为理论是不考虑任何的外在原因，是在理想化的情况。

而现实它则除了内在不可改变的原因，还有不可避免的外在原因，外在原因可以改变但是智能改善。

所以本设计在有限的条件下和本人有限的学识，做出的设计还是存在着些不足。

本设计采用调节器，输出的转速存在这超调量比