转速环频域分析的计算及仿真 总结 附录 参考文献 致谢 前言 许多生产机械要求在定的范围内进行速度的平滑调节，并且要求具有良好 的稳态动态性能。而直流调速系统调速范围广静差率小稳定性好以及具有 良好的动态性能或取的范围为允许误差带，以响应曲线达到并不再超 出该误差带所需的时间定义为调节时间。显然，调节时间既反映了系统的快速性， 也包含着它的稳定性。 二抗扰性能指标 控制系统稳定运行中，突加个使输出量降低的扰动量以后，输出量由降 低到恢复的过渡过程是系统典型的抗扰过程，如图所示。常用的抗扰性能 指标为动态降落和恢复时间。 目录 前言 双闭环直流调速系统的工作原理 双闭环直流调速系统的介绍 双闭环直流调速系统的组成 双闭环直流调速系统的稳态结构图和静态特性 双闭环直流调速系统的数学模型 双闭环直流调速系统的起动过程分析 控制系统计算机仿真的过程 环境中的系统模型仿真结果及分析 电流环的计算及仿真 电流环校正前后给定阶跃响的计算及仿真 绘制单位阶跃扰动响应曲线并计算其性能指标 单位冲激信号扰动的响应曲线 电流环频域分析的计算及仿真 转速环的计算及仿真 转速环校正前后给定阶跃响应的计算及仿真 绘制单位阶跃信号扰动响应曲线并计算其性能指标 双闭环直流调速系统的动态性能分析 双闭环直流调速系统的动态性能指标 双闭环直流调速系统的频域分析 双闭环直流调速系统两个调节器的作用 语言及 仿真技术的背景 和简介 建模与仿真 仿真工具时，转矩，则，转速才 能到达峰值。此后，电动机开始在负载的阻力下减速，与此相应，电流出现段 小于的过程，直到稳定。 双闭环直流调速系统起动过程的三个特点 饱和非线性控制 当饱和时，转速环开环，系统表现为恒值电流调节的单闭环系统当 不饱和时，转速环闭环，整个系统是个无静差系统，而电流内环则表现为 电流随动系统。 准时间最优控制 在恒流升速阶段，系统电流为允许最大值，并保持恒定，使系统最快起动， 即在电流受限制条件下使系统最短时间内起动。 转速超调 由于调节器的特性，只有使转速超调，即在转速调节阶段，的输入 偏差电压为负值，才能使退出饱和。所以采用调节器的双闭环直流 调速系统的转速动态响应必然有超调。 双闭环直流调速系统的动态性能分析 般来说，双闭环调速系统具有比较满意的动态性能。动态性能可分为动态 跟随性能和动态抗扰性能两种。其中动态抗扰性能对于调速系统更为重要，它主 要表现为抗负载扰动和抗电网电压扰动。 动态跟随性能 双闭环调速系统在起动和升速过程中，能够在电流受电机过载能力约束的条 件下，表现出很快的动态跟随性能。在减速过程中，由于主电路电流的不可逆性， 跟随性能变差。在设计时，应强调具有良好的跟随性能。 二动态抗扰性能 抗负载扰动 由图可以看出，负载扰动作用在电流环之后，因此只能靠转速调节 来产生抗负载扰动的作用。在突加突减负载时，必然会引起动态速降速升。 为了减少动态速降速升，所以要求具有较好的抗扰性能。 图双闭环直流调速系统的抗负载扰动 能指标包括对给定输入信号的跟随性能指标和对扰 动输入信号的抗扰性能指标两类。般来说，调速系统的动态指标以抗扰性能为 主，随动系统的动态指标以跟随性能为主。 跟随性能指标 在给定信号或参考输入信号的作用下，系统输出量的变化情况可 用跟随性能指标来描述。当给定信号变化方式不同时，输出响应也不样。通常 以输出量的初始值为零给定信号阶跃变化下的过渡过程作为典型的跟随过程， 这时的输出量动态响应称作阶跃响应，如图所示。 图典型的阶跃响应曲线和跟随性能指标 般希望在阶跃响应中输出量与其稳态值的偏差越小越好，达到 的时间越短越好。常用的阶跃响应跟随性能指标下列各项 上升时间 图绘出了阶跃响应的跟随过程，图中的是输出量的稳态值。在跟 随过程中，输出量从零起第次上升到所经过的时间称作上升时间，它表示 动态响应的快速性。 超调量与峰值时间 在阶跃响应过程中，超过以后，输出量有可能继续升高，到峰值时间