面分别按设计要求计算电路中的各个参数。转速反馈系数电流反馈系数电流反馈转速反馈误差输出图电流调节器以及转速调节器的电路计算调节器参数之前，先根据电动机的额定参数计算电动势系数，额定状态运行时于是可得电流调节器参数的计算电流调节器按典型Ⅰ型系统设计，根据无净差要求，选用调节器。先确定电流环时间常数武汉理工大学运动控制系统课程设计说明书电流滤波时间常数调压系统的滞后时间电流环小时间常数之和，按小时间常数近似处理，取调节器传递函数式中电流调节器的比例系数电流调节器的超前时间常数。超前时间常数电流开环增益因要求，故应取，因此于是的比例系数为计算电流调节器的电路参数调节器原理图如图所示按所用运算放大器，取各电阻和电容值计算如下武汉理工大学运动控制系统课程设计说明书转速调节器参数的计算首先确定转速环时间常数电流环等效时间常数转速滤波时间常数，根据测速发电机的纹波情况取转速环小时间常数，按小时间常数尽速处理取根据设计要求，转速环应该设计为典型Ⅱ型系统，调节器也采用型，其传递函数为根据跟随性和抗干扰性能都较好的原则取则超前时间常数转速环开环增益于是的比例系数为调节器原理图如图所示，按所用运算放大器，取各电阻和电容值计算如下武汉理工大学运动控制系统课程设计说明书参数的校验电流参数的校验校验近似条件电流环截止频率校验调压系统传递函数的近似条件是否满足。因为，所以满足近似条件。校验忽略反电动势对电流环影响的近似条件是否满足。现在，满足近似条件。校验小时间常数近似处理是否满足条件。现在，满足近似条件。按照上述参数，电流环满足动态设计指标要求和近似条件。转速参数的校验校验近似条件转速环截止频率校验电流环传递函数简化条件是否满足。武汉理工大学运动控制系统课程设计说明书现在，满足简化条件。校验小时间常数近似处理是否满足。现在，满足近似条件。择适当的值即可确定振荡频率。由初始条件知开关频率为，可以选择，。电路中的信号由集成芯片产生，可为脉宽调制式推逻辑延时，后面再加上非门和与门构成的电路。误差输入图生成电路本设计采用集成脉宽调制器作为脉冲信号发生的核图转速反馈电路信号产生电路生成电路如图所示，生成的信号经过个非门转为两路相反的信号，为了确保上下两桥臂不会直通发生事故，中间加入电容进行波，因此也需要滤波，由初始条件知滤波时间常数。根据和电流环样的道理，在转速给定通道上也加入相同时间常数的给定滤波环节。武汉理工大学运动控制系统课程设计说明书通道上加入同样的给定滤波环节，使二者在时间上配合恰当。图转速反馈电路转速调节器转速反馈电路如图所示，由测速发电机得到的转速反馈电压含有换向纹于电流检测中常常含有交流分量，为使其不影响调节器的输入，需加低通滤波。此滤波环节传递函数可用阶惯性环节表示，由初始条件知滤波时间常数，以滤平电流检测信号为准。为了平衡反馈信号的延迟，在给定图给定及偏移电源电路武汉理工大学运动控制系统课程设计说明书双环调节器电路为了实现闭环控制，必须对被控量进行采样，然后与给定值比较，决定调节器的输出，反馈的关键是对被控量进行采样与测量。电流调节器由系统主电路给定及偏移电源此电路用于产生电压作为转速给定电压以及基准电压，如图所示作泵升电压。为了限制泵升电压，用镇流电阻消耗掉这些能量，在泵升电压达到允许值时接通。限压图桥式可逆直流脉宽调速整流器和滤波电容之间传入电阻，合上电源后，用延时开关将短路，以免在运行中造成附加损耗。由于直流电源靠二极管整流器供电，不可能回馈电能，电动机制动时只好对滤波电容充电，这式电容器两端电压升高称作整流器和滤波电容之间传入电阻，合上电源后，用延时开关将短路，以免在运行中造成附加损耗。由于直流电源靠二极管整流器供电，不可能回馈电能，电动机制动时只好对滤波电容充电，这式电容器两端电压升高称作泵升电压。武汉理工大学运动控制系统课程设计说明书图桥式可逆变换器电路双极式控制可逆变换器的四个驱动电压波形如图所示。图变换器的驱动电压波形他们的关系是。在个开关周期内，当时，晶体管饱和导通而截止，这时。当时，截止，但不能立即导通，电枢电流经续流，这时。在个周期内正负相间，这是双极式变换器的特征，其电压电流波形如图所示。电动机的正反转体现在驱动电压正负脉冲的宽窄上。当正脉冲较宽时，，则的平均值为正，武汉理工大学运动控制系统课程设计说明书电动机正转，当正脉冲较窄时，则反转如果正负脉冲相等，，平均输出电压为零，则电动机停止。双极式控制可逆变换器的输出平均电压为如果定义占空比，电压系数则在双极式可逆变换器中调速时，的可调范围为相应的。当时，为正，电动机正转当时，为负，电动机反转当时，，电动机停止。但电动机停止时电枢电压并不等于零，而是正负脉宽相等的交变脉冲电压，因而电流也是交变的。这个交变电流的平均值等于零，不产生平均转矩，徒然增大电动机的损耗这是双极式控制的缺点。但它也有好处，在电动机停止时仍然有高频微震电流，从而消除了正反向时静摩擦死区，起着所谓动力润滑的作用。双极式控制的桥式可逆变换器有以下优点电流定连续。可使电动机在四象限运行。电动机停止时有微震电流，能消除静摩擦死区。低速平稳性好，每个开关器件的驱动脉冲仍较宽，有利于保证器件的可靠导通。调速系统的静特性由于采用了脉宽调制，电流波形都是连续的，因而机械特性关系式比较简单，电压平衡方程如下武汉理工大学运动控制系统课程设计说明书按电压平衡方程求个周期内的平均值，即可导出机械特性方程式，电枢两端在个周期内的电压都是，平均电流用表示，平均转速，而电枢电感压降的平均值在稳态时应为零。于是其平均值方程可以写成则机械特性方程式武汉理工大学运动控制系统课程设计说明书电路设计桥式可逆直流脉宽调速系统主电路的如图所示。变换器的直流电源由交流电网经不控的二极管整流器产生，并采用大电容滤波，以获得恒定的直流电压。由于电容容