(完整word版)双闭环控制系统

双闭环直流调速系统工作原理1.系统结构：双闭环直流调速系统主要由两个闭环控制组成，即速度内环和电流外环。

速度内环控制器接收速度设定值和速度反馈信号，通过计算得到电流设定值，并发送给电流外环控制器。

电流外环控制器接收电流设定值和电流反馈信号，通过计算得到电压设定值，并输出给电源控制器。

电源控制器接收电压设定值和电源反馈信号，通过调节电源输出电压，以确保电机输出的电压和电流符合控制要求。

2.速度内环控制：速度内环控制器是实现速度调节的关键部分。

它通过比较速度设定值和速度反馈信号，得到速度差，然后根据速度差来调节电流设定值。

控制器根据速度差的大小来调整电流设定值的大小，如果速度差较大，则增大电流设定值；如果速度差较小，则减小电流设定值。

通过不断调整电流设定值，使得速度差逐渐减小，最终达到设定的速度。

3.电流外环控制：电流外环控制器是为了保证电流的稳定性而设置的闭环控制。

它接收电流设定值和电流反馈信号，通过比较二者的差异，计算得到电压设定值。

控制器根据电流设定值和电流反馈信号的差异来调整电压设定值的大小，如果电流差较大，则增大电压设定值；如果电流差较小，则减小电压设定值。

通过不断调整电压设定值，使得电流差逐渐减小，最终达到设定的电流。

4.电源控制：电源控制器是为了保证电机输出的电压和电流符合控制要求而设置的。

它接收电压设定值和电源反馈信号，通过调节电源输出电压来实现电机的调速。

当电压设定值与电源反馈信号存在差异时，控制器会相应地改变电源输出电压，使得电机的电压和电源设定值尽可能接近。

通过不断调整电压输出，最终使得电机的电压和电流稳定在设定值。

5.系统优点：双闭环直流调速系统能够实现对电机的精确调节，具有较高的速度和电流控制精度。

通过速度内环和电流外环的联合控制，可以准确地调节电机的转速，并且能够自动调整输出电流，适应不同负载。

此外，该系统还具有较好的稳定性和抗干扰能力，在外界干扰较大时仍能保持较高的控制精度。

双闭环控制系统课程设计报告课程课程设计课题双闭环控制系统设计班级姓名学号目录第1章双闭环系统分析 (1)1.1系统介绍 (1)1.2系统原理 (1)1.3双闭环的优点 (1)第2章系统参数设计 (2)2.1电流调节器的设计 (2)2.1.1时间参数选择 (2)2.1.2计算电流调节参数 (2)2.1.3校验近似条件 (3)2.2转速调节器的设计 (3)2.2.1电流环等效时间常数： (3)2.2.2转速环截止频率为 (5)2.2.3计算控制器的电阻电容值 (5)第3章仿真模块 (6)3.1电流环模块 (6)3.2转速环模块 (6)第4章仿真结果 (7)4.1电流环仿真结果 (7)4.2转速环仿真结果 (7)4.4稳定性指标的分析 (8)4.4.1电流环的稳定性 (8)4.4.2转速环的稳定性 (8)结论 (9)参考文献 (10)第1章双闭环系统分析1.1系统介绍整流电路可从很多角度进行分类，主要分类方法是：按组成的器件可分为不可控,半控和全控三种；按电路结构可分为桥式电路和零式电路；按交流输入相数分可分为单相、双相、三相和多相电路；按控制方法又可分为相控整流和斩波控制整流电路。

本系统采用的是三相全控桥式晶闸管相控整流电路。

这是因为电机容量相对较大，并且要求直流脉动小、容易滤波。

其交流侧由三相电网直接供电，直流侧输出脉动很小的直流电。

在分析时把直流电机当成阻感性加反电势负载。

因为电机电流连续所以分析方法与阻感性负载相同，各参量计算公式亦相同。

1.2系统原理ASR（速度调节器）根据速度指令Un*和速度反馈Un的偏差进行调节，其输出是电流指令的给定信号Ui*（对于直流电动机来说，控制电枢电流就是控制电磁转矩，相应的可以调速）。

ACR(电流调节器)根据Ui*和电流反馈Ui的偏差进行调节，其输出是UPE（功率变换器件的）的控制信号Uc。

进而调节UPE的输出，即电机的电枢电压，由于转速不能突变，电枢电压改变后，电枢电流跟着发生变化，相应的电磁转矩也跟着变化，由Te-TL=Jdn/dt，只要Te与TL不相等转速会相应的变化。

课程设计报告课程课程设计课题双闭环控制系统设计班级姓名学号目录第1章双闭环系统分析 (1)1.1系统介绍 (1)1.2系统原理 (1)1.3双闭环的优点 (1)第2章系统参数设计 (2)2.1电流调节器的设计 (2)2.1.1时间参数选择 (2)2.1.2计算电流调节参数 (2)2.1.3校验近似条件 (3)2.2转速调节器的设计 (3)2.2.1电流环等效时间常数： (3)2.2.2转速环截止频率为 (5)2.2.3计算控制器的电阻电容值 (5)第3章仿真模块 (6)3.1电流环模块 (6)3.2转速环模块 (6)第4章仿真结果 (7)4.1电流环仿真结果 (7)4.2转速环仿真结果 (7)4.4稳定性指标的分析 (8)4.4.1电流环的稳定性 (8)4.4.2转速环的稳定性 (8)结论 (9)参考文献 (10)第1章双闭环系统分析1.1系统介绍整流电路可从很多角度进行分类，主要分类方法是：按组成的器件可分为不可控,半控和全控三种；按电路结构可分为桥式电路和零式电路；按交流输入相数分可分为单相、双相、三相和多相电路；按控制方法又可分为相控整流和斩波控制整流电路。

本系统采用的是三相全控桥式晶闸管相控整流电路。

这是因为电机容量相对较大，并且要求直流脉动小、容易滤波。

其交流侧由三相电网直接供电，直流侧输出脉动很小的直流电。

在分析时把直流电机当成阻感性加反电势负载。

因为电机电流连续所以分析方法与阻感性负载相同，各参量计算公式亦相同。

1.2系统原理ASR（速度调节器）根据速度指令Un*和速度反馈Un的偏差进行调节，其输出是电流指令的给定信号Ui*（对于直流电动机来说，控制电枢电流就是控制电磁转矩，相应的可以调速）。

ACR(电流调节器)根据Ui*和电流反馈Ui的偏差进行调节，其输出是UPE（功率变换器件的）的控制信号Uc。

进而调节UPE的输出，即电机的电枢电压，由于转速不能突变，电枢电压改变后，电枢电流跟着发生变化，相应的电磁转矩也跟着变化，由Te-TL=Jdn/dt，只要Te与TL不相等转速会相应的变化。

直流双闭环调速系统设计1设计任务说明书某晶闸管供电的转速电流双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据为: 直流电动机：V U N 750=,A I N 780=,min375rn N =，04.0=a R ,电枢电路总电阻R=0.1Ω，电枢电路总电感mH L 0.3=，电流允许过载倍数5.1=λ，折算到电动机轴的飞轮惯量224.11094Nm GD =. 晶闸管整流装置放大倍数75=s K ,滞后时间常数s T s 0017.0= 电流反馈系数⎪⎭⎫ ⎝⎛≈=N I V A V5.11201.0β 电压反馈系数⎪⎭⎫ ⎝⎛=N n V r V 12min 032.0α 滤波时间常数.02.0,002.0s T s T on oi ==V U U U cm im nm12===**；调节器输入电阻Ω=K R O 40。

设计要求： 稳态指标：无静差动态指标：电流超调量005≤i σ；空载起动到额定转速时的转速超调量0010≤n σ。

目 录1设计任务与分析 ....................................................................................................................................... 2调速系统总体设计 ................................................................................................................................... 3直流双闭环调速系统电路设计 .............................................................................................................. 3。

《过程控制》课程设计报告题目：双闭环比值控制系统的分析与设计姓名：王飞学号：专业：自动化年级：2010级指导教师：李天华目录1 任务书 11.1设计题目 --- 11.2设计任务 --- 11.3原始数据 --- 21.4设计内容 --- 22 研究背景 33 研究意义 44 研究内容 45 论文组织 55.1衰减曲线法整定主动量回路控制器参数 -- 55.2反应曲线法整定从动量回路控制器参数 -- 85.3双闭环比值控制系统仿真及性能测试 --- 115.4双闭环比值控制系统的抗干扰能力检验 - 136 双闭环比值控制与串级控制的区别，以及各自的优缺点 --- 16 6.1双闭环比值控制与串级控制的区别 ----- 166.2双闭环比值控制的优、缺点 176.3串级控制的优、缺点 ----- 177 总结 178 参考文献 ------ 17附录：双闭环比值控制最终整定结果(Simulink图) 181任务书1.1设计题目双闭环比值控制系统的分析与设计1.2设计任务在现代工业生产过程中，要求两种或多种物料流量成一定比例关系；一旦比例失调，会影响生产的正常进行，影响产品质量，浪费动力，造成环境污染，甚至产生生产事故。

如：燃烧过程中，往往要求燃料量与空气量需按一定比例混合后送入炉膛；制药生产中要求药物和注入剂按比例混合；造纸过程中为保证纸浆浓度，要求自动控制纸浆量和水量比例；水泥配料系统等等。

凡是两个或多个变量自动维持一定比值关系的过程控制系统，统称为比值控制系统。

主动量：起主导作用而又不可控的物料流量Q1；从动量---跟随主动量而变化的物料流量Q2；比例系数：k=在生产过程中，根据工艺过程容许的负荷波动幅度、干扰因素的性质和产品质量的要求不同，实现对两种物料流量比值的控制方案也不同：开环比值控制系统、单闭环比值控制系统、双闭环比值控制系统、变比值控制系统。

双闭环比值控制系统是由一个定值控制的主动量控制回路和一个跟随主动量变化的从动量随动控制回路组成，其流程图和方框图分别如图 1和图2所示。

简述双闭环系统的工作原理
双闭环系统是一种控制系统的结构，由两个闭环组成，分别控制内环和外环。

内环负责对系统的内部变量进行控制，而外环负责对系统的外部变量进行控制。

双闭环系统的工作原理如下：
1. 外环控制器接收到期望的输出信号和实际的输出信号，并计算出外环控制量。

2. 外环控制量作为内环的参考信号进入内环控制器。

3. 内环控制器接收到内环的参考信号和内环的实际变量，并计算出内环控制量。

4. 内环控制量作为执行机构的输入信号，控制执行机构对内环变量进行调节。

5. 内环调节后的内环变量反馈给内环控制器，用于下一次控制计算。

6. 外环控制器根据内环调节的结果或内环的反馈信息，对外环控制量进行进一步的调整。

通过这种双闭环的工作方式，系统可以实现对内环和外环变量的精确控制。

外环负责对整体系统进行调控，内环则在外环的基础上对内部细节进行微调，以确保
系统能够达到期望的性能要求。

这种双闭环的结构可以提高控制系统的稳定性和精度。

4.1逆变焊机的工作原理与特点逆变焊机原理框图如图4。

1所示。

该系统采用双闭环控制系统，图中If为反馈电流，Uf为反馈电压,19为给定电流，Ug为给定电压，UO为实际输出电压。

内环为电流反馈闭环控制,反馈信号由电流霍尔传感器得到。

外环为电压反馈闭环控制，反馈信号由电压霍尔传感器得到。

具体控制过程后做分析。

逆变焊机工作时，先将单相220V/50Hz电压整流并滤波后,变为逆变主回路所需的310V左右平滑直流电压。

然后将该直流电压送入逆变主回路，经过大功率电子元件IGBT的交替逆变作用转变成为ZOK左右的中频交流电压，再经过中频降压变压器降压至适合于焊接的几十伏电压，最后经过整流滤波后得到直流焊接输出.借助于控制电路及反馈回路,以及焊接回路的阻抗，可以得到焊接工艺所需的外特性和动特性。

其交流变换顺序为:工频交流一直流一中频交流一降压一直流。

焊机在“交流一直流一交流”阶段的电压频率发生了改变，所以逆变焊也成为变频焊机。

交流和直流反复转换的目的是为了提高该电压的工作频率。

我们知道,按照正弦波分析时变压器输出有如下公式［60]：式中，变压器的体积、重量与Ns有关，而NS与变压器的工作频率f又有直接关系。

当凡一定时，若变压器工作频率从工频(SOHz)提高到20KHz,则绕组匝数与铁心截面积的乘积NS就减少到原来的l/400，而主变压器在逆变焊机中通常所占重量为1/3到2/3,因此提高变压器的工作频率可以使逆变焊机的体积和重量显著的减少。

同时，钢和铁的电能损耗将随所需材料的明显减少而大大降低,焊接质量也有进一步改善.由于上述原因,逆变焊机与传统的晶闸管式焊机和晶体管式焊机相比,具有众多优点：l）高效节能.逆变焊机材料的减少使焊机整体损耗大大降低,其效率可达80％到95％，功率因数可提高到0.9以上,空载损耗极小，只有几十瓦，这一点在能源紧张的今天尤为可贵.2)体积小,重量轻。

这是逆变焊机最明显的优点，主变压器的重量仅为传统弧焊电源工频变压器的几十分之一.3）动态响应时间短,控制速度提高。

第一章 调速系统的方案选择直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在宽范围内平滑调速，在许多调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的的应用。

近年来，虽然高性能的交流调速技术发展很快，交流调速系统已逐步取代直流调速系统。

然而直流拖动控制系统不仅在理论上和实践上都比较成熟，目前还在应用；而且从控制规律的角度来看，直流拖动控制系统又是交流拖动控制系统的基础。

直流电动机的稳态转速可以表示为n =U−IRK e ∅ （1-1）式中：n ——转速（r/min ）；U ——电枢电压（V ）；I ——电枢电流（A ）；R ——电枢回路总电阻（Ω）；∅——励磁磁通（Wb ）； K e ——由电机结构决定的电动势常数。

由上式可以看出，有三种调速电动机的方法：1. 调节电枢供电电压U ；2. 减弱励磁磁通∅；3. 改变电枢回路电阻R 。

对于要求在一定范围内无级平滑调速系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。

改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在额定转速以上作小范围的弱磁升速。

因此，采用变压调速来控制直流电动机。

1.1 直流电动机的选择直流电动机的额定参数为：额定功率KW P N 67=，额定电压V U N 230=，额定电流A I N 291=，额定转速min 1450r n N =，电动机的过载系数2=λ，电枢电阻Ω=2.0a R 1.2 电动机供电方案的选择电动机采用三相桥式全控整流电路供电，三相桥式全控整流电路输出的电压脉动较小，带负载容量较大，其原理图如图1所示。

三相桥式全控整流电路的特点：一般变压器一次侧接成三角形，二次侧接成星型，晶闸管分为共阴极和共阳极。

1)有两个晶闸管同时导通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各有一个晶闸管，且不能为同一相的晶闸管。

2)对触发脉冲的要求：按VT1—VT2—VT3—VT4—VT5—VT6的顺序，相位依次差60。

；共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120。

直流电机双闭环控制系统分析与设计首先，需要建立直流电机的数学模型。

直流电机的数学模型可以通过对其电路方程进行建模推导得出。

常用的直流电机数学模型有电机模型（电压方程和机械方程）和控制系统模型（速度环和位置环模型）。

了解直流电机的数学模型有助于理解其动态特性和确定控制器结构。

其次，需要设计速度环和位置环的控制器。

速度环的控制器通常采用比例-积分（PI）控制器或比例-积分-微分（PID）控制器。

通过调节控制器的参数，可以实现直流电机速度的稳态性能和动态性能的要求。

而位置环的控制器则需要根据位置环的系统模型进行设计，可以采用PID控制器或其他适合的控制器。

接下来，需要进行参数整定。

参数整定是指通过试验和优化方法来确定控制器的参数。

常用的参数整定方法有经验法、试误法和自整定法等。

参数整定的目标是使得系统具有良好的稳定性、快速响应和抗干扰能力。

然后，需要对系统性能进行评价。

系统性能评价指的是通过一些性能指标来评价系统的控制效果。

常用的性能指标有稳态误差、系统响应时间、超调量和抗干扰能力等。

通过对系统性能进行评价，可以对系统的控制效果进行判断和改进。

最后，需要进行实验验证。

实验验证是指在实际系统中进行试验来验证设计的控制系统的性能。

在实验验证过程中，可以根据实际情况对控制器参数进行微调，以达到更好的系统性能。

总的来说，直流电机双闭环控制系统的设计是一个综合性的工作，需要考虑到电机的数学模型、控制器的设计和参数整定、系统性能的评价以及实验验证等方面。

只有综合考虑这些因素，才能设计出性能良好的直流电机双闭环控制系统。

对于双闭环控制id和iq跟踪情况的描述下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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课程设计题目：直流电动机双闭环控制系统学院计算机科学与信息工程专业年级13自动化2班学生姓名学号指导教师职称讲师日期2016-11-30目录摘要 (2)一、设计任务 (3)1、设计对象参数 (3)2、课程设计内容及要求 (3)二、双闭环直流调速系统结构图 (4)1、整流装置的选择 (4)2、建立双闭环调速系统原理结构图 (4)三、电流环和转速环的工程设计 (5)1、直流双闭环调速系统的实际动态结构框图 (5)2、电流环设计 (6)2.1电流环结构框图 (6)2.2电流调节器结构的选择 (6)2.3电流调节器参数的计算 (7)3、转速环的设计 (9)3.1转速环结构框图 (9)3.2转速调节器结构的选择 (9)3.3转速调节器的参数计算 (10)三、双闭环控制系统仿真 (11)1、系统仿真模型 (11)2、动态性能分析 (14)四、总结 (16)参考文献 (17)摘要本设计通过分析直流电动机双闭环调速系统的组成，设计出系统的电路原理图。

同时，采用工程设计的方法对直流双闭环调速系统的电流和转速两个调节器进行设计，先设计电流调节器，然后将整个电流环看作是转速调节系统的一个环节，再来设计转速调节器。

遵从确定时间常数、选择调节器结构、计算调节器参数、校验近似条件的步骤一步一步的实现对调节器的具体设计。

之后，再对系统的起动过程进行分析，以了解系统的动态性能。

最后用MATLAB软件中的Simulink模块对设计好的系统进行模拟仿真，得出仿真波形。

关键词：直流电动机双闭环MATLAB/Simulink 仿真一、设计任务1、设计对象参数系统中采用三相桥式晶闸管整流装置；基本参数如下：直流电动机：220V，136A，1500r/min，Ce=0.15V/( r.min-1)，允许过载倍数1.5。

晶闸管装置：Ks=50电枢回路总电阻：R=0.6Ω时间常数：Tl=0.03s，Tm=0.2s反馈系数：α=0.007V/( r.min-1) ，β=0.05V/A反馈滤波时间常数：τoi =0.002s，τon=0.002s2、课程设计内容及要求2.1建立双闭环调速系统的模型；绘出结构图。

直流电动机双闭环限制系统的设计仿真毕业设计通过整理的直流电动机双闭环限制系统的设计仿真毕业设计相关文档，渴望对大家有所扶植，感谢观看！摘要传统的直流电机始终在电机驱动系统中占据主导地位，但由于其本身固有的机械换向器和电刷导致电机容量有限、噪音大和牢靠性不高，因而迫使人们探究低噪音、高效率并且大容量的驱动电机。

随着电力电子技术和微限制技术的迅猛发展成熟起来的直流无刷电机具有体积小、重量轻、效率高、噪音低、容量大且牢靠性高的特点，从而使其极有渴望代替传统的直流电机成为电机驱动系统的主流。

首先，从电机本体和限制角度动身，阐述了直流无刷电机在实际应用中须要解决的关键性问题：电磁转矩脉动。

具体分析了电磁转矩脉动产生的各种缘由，特殊是分析了相电流换向所产生的纹波转矩脉动。

其次，本文对无刷直流电动机的工作原理进行了详尽的分析，建立了三相无刷直流电动机的数学模型。

并利用MATLAB ／SIMULINK软件建立了三相无刷直流电动机的限制系统仿真模型。

仿真模型采样的是电机限制系统中常用的双环系统(转速一电流双闭环限制)。

为了提高系统的静动态特性，转速外环接受PI调整器，电流内环接受PI调整器。

转子位置通过直流无刷电机感应电势检溺，仿真结果表明白该仿真模型限制系统与理论分析完全吻合，从而证明白模型的有效性。

然后，初步设计了伺服系统的原理图。

以PID限制器作为整个限制电路的核心，一台40w的直流无刷电机作为被控对象，完成了伺服系统的转速限制。

最终，对将来的工作赐予了展望，并对全文的内容进行了总结。

关键词：无刷直流电动机；转矩脉动；PID限制器Abstract Conventional DC motor always takes up dominant position in driving system，butits inherent mechanical commutator and brush bring on limited capability，low reliability and big noise．These shortcoming necessitate US to develope lower noise，high efficiency and big capability driving motor．With the development of the power electronicsand micro—control technique，permanent—magnet brushless DC motor possesses small volume，light weight，high efficiency，low noise，big capability and reliability，so it is hopeful to become main motor in drive system．Fuzzy controller has the advantage of robust trait and strong anti-jamming merit．First，from the point of view of motor and control，the paper expounds all kinds of cause of brushless dc motor’s ripple toque．Especially，analyzes the cause of commutation ripple torque．Second，mathematical model is presented based on the the operating principle of BLDCM，which is analyzed in detail．This paper introduces software matlab／simulink and how to use it．Simulation model of three—phase BLDCM is set up and performed．The controlsystem is virtually a dual closed—loop system with current controller’s inner loop and speed controller as outer loop．speed controller adopts fuzzy。

直流电机双闭环控制系统分析与设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN基于MATLAB 的直流电机 双闭环调速系统的设计与仿真设计任务书：1. 设置该大作业的目的在转速闭环直流调速系统中，只有电流截止负反馈环节对电枢电流加以保护，缺少对电枢电流的精确控制，也就无法充分发挥直流伺服电动机的过载能力，因而也就达不到调速系统的快速起动和制动的效果。

通过在转速闭环直流调速系统的基础上增加电流闭环，即按照快速起动和制动的要求，实现对电枢电流的精确控制，实质上是在起动或制动过程的主要阶段，实现一种以电动机最大电磁力矩输出能力进行启动或制动的过程。

此外，通过完成本大作业题目，让学生体会反馈校正方法所具有的独特优点：改造受控对象的固有特性，使其满足更高的动态品质指标。

2. 大作业具体内容设一转速、电流双闭环直流调速系统，采用双极式H 桥PWM 方式驱动，已知电动机参数为：额定功率200W ； 额定电压48V ； 额定电流4A ； 额定转速=500r/min ； 电枢回路总电阻8=R ；允许电流过载倍数=2；电势系数=e C r ； 电磁时间常数=L T ； 机电时间常数=m T ；电流反馈滤波时间常数=oi T ； 转速反馈滤波时间常数=on T 1ms ；要求转速调节器和电流调节器的最大输入电压==**im nmU U 10V ； 两调节器的输出限幅电压为10V ；f10kHz；PWM功率变换器的开关频率=K。

放大倍数=s试对该系统进行动态参数设计，设计指标：稳态无静差；σ5%；电流超调量≤i空载起动到额定转速时的转速超调量 25%；t s。

过渡过程时间=s3. 具体要求(1) 计算电流和转速反馈系数；(2) 按工程设计法，详细写出电流环的动态校正过程和设计结果；(3) 编制Matlab程序，绘制经过小参数环节合并近似后的电流环开环频率特性曲线和单位阶跃响应曲线；(4) 编制Matlab程序，绘制未经过小参数环节合并近似处理的电流环开环频率特性曲线和单位阶跃响应曲线；(5) 按工程设计法，详细写出转速环的动态校正过程和设计结果；(6) 编制Matlab程序，绘制经过小参数环节合并近似后的转速环开环频率特性曲线和单位阶跃响应曲线；(7) 编制Matlab程序，绘制未经过小参数环节合并近似处理的转速环开环频率特性曲线和单位阶跃响应曲线；(8) 建立转速电流双闭环直流调速系统的Simulink仿真模型，对上述分析设计结果进行仿真；(9) 给出阶跃信号速度输入条件下的转速、电流、转速调节器输出、电流调节器输出过渡过程曲线，分析设计结果与要求指标的符合性；设计说明书：双闭环直流电机控制动态结构图：图一（不考虑电压和电流滤波）图二（考虑电压和电流滤波）1.稳态参数计算：电流反馈系数：电压反馈系数：2.电流环的设计电流环的控制动态结构图和简化过程：(1)确定时间常数T，按照电流环小时间常数环节的近似处理方电流滤波的时间常数为oi法，取为:(2)选择电流调节器结构电流环的要求超调量不超过5%，因此在设计时按照典型I型进行设计。

双闭环机器人运动控制系统(课程设计)1. 引言本文档旨在设计一个双闭环机器人运动控制系统。

该系统基于双闭环反馈控制理论，在实现机器人精确控制的同时，提高系统的稳定性和鲁棒性。

2. 系统结构该双闭环机器人运动控制系统由三个主要部分组成：传感器子系统、控制器子系统和执行器子系统。

2.1 传感器子系统传感器子系统负责感知机器人当前的位置和速度。

常用的传感器包括编码器、陀螺仪和加速度计。

编码器用于测量关节位置，陀螺仪用于测量机器人的倾斜角度，加速度计用于测量机器人的线加速度。

2.2 控制器子系统控制器子系统根据传感器子系统的反馈信号，计算控制信号并发送给执行器子系统。

控制器常用的算法包括PID控制器和模型预测控制器。

PID控制器根据当前误差、误差积分和误差变化率计算控制信号，模型预测控制器基于机器人的动力学模型进行优化控制。

2.3 执行器子系统执行器子系统根据控制器子系统发送的控制信号，驱动机器人的运动。

常用的执行器包括电机和液压缸。

电机通过控制电流或电压实现位置和速度的控制，液压缸通过调节液压流量控制位置和速度。

3. 系统工作流程该双闭环机器人运动控制系统的工作流程如下：1. 传感器子系统感知机器人的位置和速度，将反馈信号发送给控制器子系统。

2. 控制器子系统根据传感器子系统的反馈信号计算控制信号，将控制信号发送给执行器子系统。

3. 执行器子系统根据控制器子系统的控制信号驱动机器人的运动。

4. 重复步骤1-3，实现机器人的精确控制。

4. 总结双闭环机器人运动控制系统是一种基于双闭环反馈控制理论的控制系统，可实现机器人的精确控制。

该系统由传感器子系统、控制器子系统和执行器子系统组成，通过传感器子系统感知机器人的位置和速度，控制器子系统计算控制信号并发送给执行器子系统，执行器子系统驱动机器人的运动。

通过该系统的设计和实现，可以提高机器人系统的稳定性和鲁棒性。

参考文献[1] 张三, 李四. (2010). 机器人运动控制理论与应用. 机械工业出版社.[2] 王五, 赵六. (2015). 机器人控制系统设计与应用. 电子工业出版社.。

电机的双闭环控制系统
什么是电机的双闭环控制系统?
为了分别控制生产线的速度和张力，一般电机均采用双闭环控制系统(如图)。

双闭环控制系统
实现了转速和电流两种负反馈控制，在系统中设置了转速PID
自动调节器和电流PID自动调节器，两者之间实现串联。

即把转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制逆变桥晶闸管的触发装置。

从闭环结构上看，电流调节环在里面，叫内环；转速调节环在外面，叫外环。

转速调节和电流调节在生产线上就是速度控制模式和张力控制模式。

对于张力辊，采用张力控制模式，这时人为地将转速自动调节器处于开环状态，不起调节作用，而将所需要产生的张力折算成额定转矩的百分比，作为转矩限幅器的限幅给定，电流调节器处于饱和状态。

对于速度基准辊，采用速度控制模式，将所需要的钢带线速度折算成电机额定转速的百分比，作为转速调节器的速度给定，并同时将所需要产生的张力折算成电机额定转矩的百分比，作为转矩限幅器的限幅给定。

张力辊在未建张爬行时开卷机在未建张送板时，也是速度控制模式。

工作模式由程序控制系统自动进行切换。

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