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转速电流双闭环控制直流调速系统的课程设计流程介绍如下：
1.确定系统参数和控制策略：根据具体需求和电机特性，确定系
统参数和控制策略，如电机额定电压、额定电流、最大转速、控制器采样周期、PID控制器参数等。
2.搭建硬件平台：根据系统参数和控制策略，搭建硬件平台。
硬
件平台包括电机、电源、传感器、控制器等。
3.编写程序：根据系统参数和控制策略，编写程序。
程序主要分
为两部分，一部分是转速闭环控制程序，另一部分是电流闭环控制程序。
程序需要实时读取电机转速和电流传感器的反馈信号，并根据PID控制器的输出值调节电机电压和电流。
4.调试和测试：在搭建好硬件平台和编写好程序后，进行调试和
测试。
测试可以分为两个部分，一部分是转速闭环控制测试，另一部分是电流闭环控制测试。
测试的主要目的是验证程序的正确性和系统的控制性能。
5.总结和分析：在测试完成后，对测试结果进行总结和分析。
分
析结果可以用于进一步改进控制策略和优化系统性能。
总之，转速电流双闭环控制直流调速系统的课程设计需要深入了解电机控制原理和PID控制器的设计方法，需要具备一定的电路设计和编程能力。
双闭环调速系统的工作原理及其调试一、双闭环调速系统的分析1．双闭环调速系统的原理图图2-1 转速、电流双闭环调速系统ST ——转速调节器 LT ——电流调节器 SF ——测速发电机LH ——电流互感器 gn U 、fn U ——转速给定和速度反馈电压2．双闭环调速系统的工作原理采用双闭环调速系统即可保证在起动过程中，起动电流不超过某一最大值，而使电机和可控硅元件不会被烧坏，又能保证稳态精度，这主要是依靠电流环和转速环的作用。
3．KZS-1型晶闸管直流调速实验装置其面板布置图如图2-2所示。
4．转速调节器STST 的作用是在起动过程中的大部分时间里，转速调节器ST 处于饱和限幅状态，转速环相当于开环，系统表现为恒值电流调节的单环系统，只有转速超调后，ST 退出饱和后，才真正发挥线性调节作用，使转速不受负载变化的影响。
ST 能将输入的给定和反馈信号进行加法、减法、比例、积分微分等运算，使其输出量按某种规律变化，其原理电路如图2-8所示。
图2-2 面板布置图图2-3 转速调节器（ST ）原理电路图ST 采用集成电路运算放大器组成，它具同相输入和反相输入两个输入端，其输出电压与两个输入端电压之差成正比。
2端为给定输入端，1端为反馈信号输入端。
搓在运算放大器输入端前面的阻抗为输入阻抗网络。
接在反相输入端和调节器输出端之间的网络为反馈阻抗网络。
改变输入与反馈阻抗网络参数，就能得到各种运算特性。
反向输入端与调节器输出端之间的场效应管起零速封锁作用。
零速时56端为零电平，场效应管导通，调节器输出锁零，56端为-15V 时，场效应管关断，调节器投入工作。
输出采用二极管箍位的外限幅电路。
电位器1RW 用以调节正向输出限幅值，电位器2RW 用以调节负向输出限幅值。
5．电流调节器LT电流调节器LT 的作用是保证在各种正常工作的条件下不发生过电流，在起、制动情况下维持电流恒定。
达到怛流起、制动，从而加快了起、制动过程。
在电网电压波动时，由于LT 反应快可以很快予以制止，减小了电网电压波动时对转速的影响，提高了抵抗电网电压波动能力。
双闭环直流电机调速系统设计嘿，大家好！今天咱们聊聊一个挺酷的话题：双闭环直流电机调速系统。
虽然听起来有点像外星人的科技，但是其实它就是咱们日常生活中的一些电机背后的“聪明脑袋”。
没错，电动工具、电动汽车，甚至是你家那台洗衣机，都可能用到这种技术。
别担心，我会用简单易懂的语言，把这个“高大上”的话题聊得通俗易懂，让你像喝水一样轻松明白。
1. 什么是双闭环系统？首先，咱们得搞清楚什么是双闭环系统。
你可以把它想象成一辆高科技的赛车。
车上有两个智能系统，一个负责控制车速，另一个负责检查车速是不是正好。
第一个环节，叫做“速度闭环”，就像是车里的加速器，它根据你给的油门信号来调整速度。
第二个环节，叫做“电流闭环”，就是车上的仪表盘，它会实时监控实际速度和预定速度的差异，确保车速始终如你所愿。
两个环节相互配合，就像是赛车手的左右手，协作得天衣无缝。
1.1 速度闭环的作用速度闭环系统，简单来说，就是确保电机转得刚刚好。
你可以把它想成是你的车速表，告诉你车速到底快不快。
当你设定了目标速度后，速度闭环就会一直“盯着”电机的实际速度，看是不是达到了你想要的。
要是电机转得快了或者慢了，速度闭环会发出“警报”，让电机调整到正确的速度。
就像你开车的时候，如果超速了，车上的警报器就会提醒你：“嘿，慢点！”1.2 电流闭环的作用而电流闭环呢，就是确保电机在运行时不会超负荷。
你可以把它想象成你的车载电脑，时刻监控电机的“健康状态”。
如果电机的电流过大，就像是车上的发动机超负荷一样，电流闭环会自动调整电流，防止电机“过劳”工作，保障电机的长寿命和稳定性。
这就像车上的“健康检查”，时刻关注电机的“身体状况”，让它保持在最佳状态。
2. 如何设计双闭环系统？说到设计双闭环系统，那可不是简单的“煮熟的鸭子嘴里跑”，而是要细心雕琢的“工艺品”。
设计时，你需要考虑到很多细节，就像调配一杯完美的鸡尾酒一样，必须把每个成分都搭配得恰到好处。
2.1 控制器的选择首先，你得挑选一个靠谱的控制器。
直流电动机转速电流双闭环调速系统设计前言直流电机调速系统在现代化工业生产中已经得到广泛应用。
直流电动机具有良好的起、制动性能和调速性能，易于在大范围内平滑调速，且调速后的效率很高。
针对直流电机调速的方法也很多，目前国内外也研究了一些调速的控制器。
例如已经用于实际生产的直流电机无极电子调速控制器采用国际先进的IGBT大功率模块器件和独特自行设计的PWM微电子控制技术，以及节能反馈电路和丰富的保护功能控制电路。
适用于无轨机车、矿山井下窄轨机车、磨床、木工机械、服装制作、纺织、造纸印刷等场所。
该控制器具有调速平稳，安全可靠，提高生产效率；直流电机正反转控制简便；可以与计算机连接控制等特点。
直流电动机有三种调速方法，分别是改变电枢供电电压、励磁磁通和电枢回路电阻来调速。
对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢电压方式为最好，调压调速是调速系统的主要调速方式。
第一章绪论1．1 直流调速系统的概述三十多年来，直流电机调速控制经历了重大的变革。
首先实现了整流器的更新换代，以晶闸管整流装置取代了习用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使直流电气传动完成了一次大的跃进。
同时，控制电路已经实现高集成化、小型化、高可靠性及低成本。
以上技术的应用，使直流调速系统的性能指标大幅提高，应用范围不断扩大。
直流调速技术不断发展，走向成熟化、完善化、系列化、标准化，在可逆脉宽调速、高精度的电气传动领域中仍然难以替代。
直流调速是指人为地或自动地改变直流电动机的转速,以满足工作机械的要求。
从机械特性上看,就是通过改变电动机的参数或外加工电压等方法来改变电动机的机械特性,从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点,使电动机的稳定运转速度发生变化。
直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在广泛范围内平滑调速，在轧钢机、矿井卷扬机、挖掘机、海洋钻机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。
UPE。
从闭环结构上看，电流环在里面称为内环，转速环在外面，称作外环。
这就形成了转速，电流反馈控制直流调速系统。
图1 转速、电流反馈控制直流调速系统原理图2.双闭环的稳态结构图和静特性图2 双闭环直流调速系统的稳态结构图转速调节器ASR的输出限幅电压决定了电流给定的最大值，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，当调节器饱和时，输出达到限幅值，输入量的变化不再影响输出，除非有反向的输入信号使调节器退出饱和；当调节器不饱和时，PI调节器工作在线性调节状态，其作用是使输入偏差电压在稳态时为零。
对于静特性来说，只有转速调节器饱和与不饱和两种情况，电流调节器不进入饱和状态 。
3.双闭环直流调速系统的动态数学模型双闭环直流调速系统的动态结构图如图3所示，图中分别表示转速调节器和电流调节器的传递函数。
为了引出电流反馈，在电动机的动态结构图中必须把电枢电流Id 显露出来。
图3 双闭环直流调速系统的动态结构图4.双闭环直流调速系统的调速方法调节转速可以有三种方法： （1）调节电枢供电电压U ； （2） 减弱励磁磁通Φ； （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的系统来说，以调节电枢供电电压的方式最好。
改变电阻只能实现有级调速；减弱励磁磁通虽然能够平滑调速，但调速的范围不大，往往只是配合调压方案，在基速（额定转速）以上做小范围的弱磁升速。
因此，自动控制的直流调速系统往往以改变电压调速为主。
5.电流环、速度环的设计初始条件某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：直流电机参数为：额定电压220V U =,额定电流136I A =；额定转速n 1460rpm =,0.132min/e V r C =⋅，允许过载倍数 1.5λ=；晶闸管装置放大系数40s K =；电枢回路总电阻0.5R =Ω；时间常数0.03,0.18l m s s T T ==；电流反馈系数0.05/V A β=；转速反馈系数0.007min/V r α=⋅。
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。
4•仿真实验95•仿真波形分析13三、心得体会14四、参考文献161•课题研究的意义从七十年代开始，由于晶闸管直流调速系统的高效、无噪音和快速响应等优点而得到广泛应用。
双闭环直流调速系统就是一个典型的系统，该系统一般含晶闸管可控整流主电路、移相控制电路、转速电流双闭环调速控制电路、以及缺相和过流保护电路等。
直流调速是现代电力拖动自动控制系统中发展较早的技术。
就目前而言，直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式，在许多工业部门，如轧钢、矿山采掘、纺织、造纸等需要高性能调速的场合得到广泛的应用。
且直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
由于直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟，而且从控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础。
所以加深直流电机控制原理理解有很重要的意义。
2•课题研究的背景电力电子技术是电机控制技术发展的最重要的助推器，电力电机技术的迅猛发展，促使了电机控制技术水平有了突破性的提高。
从20世纪60年代第一代电力电子器件-晶闸管(SCR)发明至今，已经历了第二代有自关断能力的电力电子器件-GTR、GTO、MOSFET，第三代复合场控器件-IGBT、MCT等，如今正蓬勃发展的第四代产品-功率集成电路(PIC)。
每一代的电力电子元件也未停顿，多年来其结构、工艺不断改进，性能有了飞速提高,在不同应用领域它们在互相竞争，新的应用不断出现。
同时电机控制技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术和微机应用技术的最新发展成就。
正是这些技术的进步使电动机控制技术在近二十多年内发生了天翻地覆的变化。
(3-16) 取：(3-17) ◎i=4.3%<5%，满足课题所给要求。
3.3速度调节器设计电流环等效时间常数1/K。
取KT乙=0.5,贝IJ：1二2X0.0067二0.0134K(3-15)转速滤波时间常数T on。
“双闭环控制直流电动机调速系统”数字仿真实验一、引言1.直流电机调速系统概述直流电机调速系统在现代化工业生产中已经得到广泛应用。
直流电动机具有良好的起、制动性能和调速性能，易于在大范围内平滑调速，且调速后的效率很高。
直流电动机有三种调速方法，分别是改变电枢供电电压、励磁磁通和电枢回路电阻来调速。
对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢电压方式为最好，调压调速是调速系统的主要调速方式。
直流调压调速需要有专门的可控直流电源给直流电动机，随着电力电子的迅速发展，直流调速系统中的可控变流装置广泛采用晶闸管，将晶闸管的单向导电性与相位控制原理相结合,构成可控直流电源,以实现电枢端电压的平滑调节。
本实验的题目是双闭环直流电机调速系统设计。
采用静止式可控整流器即改革后的晶闸管—电动机调速系统作为调节电枢供电电压需要的可控直流电源。
由于开环调速系统都能实现一定范围内的无级调速，但是许多需要调速的生产机械常常对静差率有要求则采用反馈控制的闭环调速系统来解决这个问题。
如果对系统的动态性能要求较高，则单闭环系统就难以满足需要。
而转速、电流双闭环直流调节系统采用PI调节器可以获得无静差；构成的滞后校正，可以保证稳态精度；虽快速性的限制来换取系统稳定的，但是电路较简单。
所以双闭环直流调速是性能很好、应用最广的直流调速系统。
转速、电流双闭环控制直流调速系统根据晶闸管的特性，通过调节控制角α大小来调节电压。
基于实验题目，直流电动机调速控制器选用了转速、电流双闭环调速控制电路。
本实验的重点是设计直流电动机调速控制器电路，实验采用转速、电流双闭环直流调速系统为对象来设计直流电动机调速控制器。
为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈，二者之间实行嵌套联接。
从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称做外环。
这就形成了转速、电流双闭环调速系统。
直流电动机双闭环调速系统课程设计一、引言直流电动机是一种常见的电动机，广泛应用于工业生产和日常生活中。
在实际应用中，为了满足不同的工作要求，需要对电动机进行调速。
传统的电动机调速方法是通过改变电源电压或者改变电动机的极数来实现，但这种方法存在调速范围小、调速精度低、调速响应慢等问题。
因此，现代工业中普遍采用电子调速技术，其中双闭环调速系统是一种常用的调速方案。
二、直流电动机双闭环调速系统的原理直流电动机双闭环调速系统由速度环和电流环组成。
速度环是通过测量电动机转速来控制电动机的转速，电流环是通过测量电动机电流来控制电动机的负载。
两个环路相互独立，但又相互联系，通过PID控制器对两个环路进行控制，实现电动机的精确调速。
三、直流电动机双闭环调速系统的设计1.硬件设计硬件设计包括电源模块、电机驱动模块、信号采集模块和控制模块。
其中电源模块提供电源，电机驱动模块将电源转换为电机驱动信号，信号采集模块采集电机转速和电流信号，控制模块根据采集到的信号进行PID控制。
2.软件设计软件设计包括PID控制器设计和程序编写。
PID控制器是直流电动机双闭环调速系统的核心，其作用是根据采集到的信号计算出控制量，控制电机的转速和负载。
程序编写是将PID控制器的计算结果转换为电机驱动信号，实现电机的精确调速。
四、直流电动机双闭环调速系统的实现1.电路连接将电源模块、电机驱动模块、信号采集模块和控制模块按照设计要求连接起来。
2.参数设置根据电机的参数和工作要求，设置PID控制器的参数，包括比例系数、积分系数和微分系数等。
3.程序编写根据PID控制器的计算结果，编写程序将其转换为电机驱动信号，实现电机的精确调速。
五、直流电动机双闭环调速系统的应用直流电动机双闭环调速系统广泛应用于工业生产和日常生活中，如机床、风机、水泵、电梯等。
其优点是调速范围广、调速精度高、调速响应快、负载能力强等。
六、总结直流电动机双闭环调速系统是一种常用的电子调速方案，其原理是通过速度环和电流环相互独立但相互联系的方式，通过PID控制器对两个环路进行控制，实现电动机的精确调速。
智能061双闭环直流电机调速——控制理论课程设计刁义勇2009课程设计任务书课程名称自动控制理论院（系、部、中心）电力工程学院专业智能建筑电气班级起止日期至指导教师图转速、电流双闭环调速原理图图示为转速、电流双闭环调速系统原理图，为了使转速负反馈和电流负反馈分别起作用，系统中设置了电流调节器ACR和转速调节器ASR（均为PI调节器），其输入输出设有限幅电路。
设计内容：1．对直流电机调速系统进行仿真建模；2．分别设计电流环与转速环的PI控制器，控制电机的转速，并利用MATLAB语言仿真，画出转速和电流的动态响应曲线；改变PI控制器的参数，讨论对控制效果的影响；3．静态指标：无静差；动态指标：电流超调量σi%≤5%，空载起动到额定转速时的转速超调量σn%≤10%。
3．课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求〕设计任务：1．学习MATLAB语言中有关自动控制系统仿真的内容；2．对直流电机调速系统进行仿真建模；3．分别设计电流环与转速环的PI控制器，控制电机的转速，并利用MATLAB语言仿真，画出转速和电流的动态响应曲线；改变PI控制器的参数，讨论对控制效果的影响；4．静态指标：无静差；动态指标：电流超调量σi%≤5%，空载起动到额定转速时的转速超调量σn%≤10%。
要求：1、编写设计报告2、编制仿真程序3、分析仿真结果4．主要参考文献1、王划一主编，自动控制原理[M]，北京：国防工业出版社，19812、[美]Katsuhiko Ogata著，现代控制工程[M]，北京：电子工业出版社，20033、赵文峰等编著，控制系统设计与仿真[M]，西安电子科技大学出版社，20024、李先允主编.现代控制理论基础[M]，北京：机械工业出版社，20075、周渊深主编，交直流调速系统与MATLAB仿真,北京：中国电力出版社，20075．课程设计进度安排起止日期工作内容年12月22日～23日12月24日～12月25日年12月26日～年1月1日1月2日布置任务，解释题目，查阅资料数学建模仿真研究，编写报告，答辩6．成绩考核办法平时考核占10%；答辩占30%；报告质量占60%教研室审查意见：教研室主任签字：年月日院（系、部、中心）意见：主管领导签字：年月日一、设计目的1、了解双闭环直流电机调速系统的原理、组成及主要单元部件的功能；2、掌握双闭环直流电机调速系统的调试步骤、方法及参数设定；3、研究PI参数对电机调速的影响；4、通过课程设计，加深和巩固对直流调速及相关课程知识的理解和应用；5、掌握Matlab仿真软件的使用方法。
二、基本思路设计多环控制系统的一般原则是：先从内环开始设计和选择调节器，每一闭环都将内环作为本环的一个环节来设计和选择本环的调节器，直到设计完整个系统。
这种结构为工程设计及调试工作带来了极大的方便。
双闭环调速系统是多闭环控制系统中应用较广的系统。
先从电流环(内环)开始,根据电流控制要求，确定把电流环校正为哪种典型系统，按照调节对象选择调节器及其参数。
然后，把电流环等效成一个小惯性环节，作为转速环的一个组成部分，再用同样的方法完成转速环设计。
图1-双闭环调速系统的动态结构图。
图1中设置了电流滤波、转速滤波和两个给定滤波环节。
由于电流检测信号中常含有交流成分，需加低通滤波,其滤波时间常数Toi按需要而定。
滤波信号可以抑制反馈信号中的交流分量，但同时也给反馈信号带来延迟。
所以在给定信号通道中加人一个给定滤波环节，使给定信号与反馈信号同步，并可使设计简化。
由测速发电动机得到的转速反馈电压含有电动机的换向纹波，因此也需要滤波,其时间常数用Ton表示。
三、设计过程（一）电流环的设计电流环的控制对象由电枢回路形成的大惯性环节与晶闸管变流装置、触发装置、电流检测和反馈滤波等一些小惯性环节群组成。
若要系统超调小、跟随性能好为主，可校正成典型工型系统；若要具有较好的抗扰性能为主，则应选择典型Ⅱ型系统。
一般情况下，当控制系统的两个时间常数之比T1/T∑i ≤10时，典型工型系统的恢复时间还是可以接受的,因此,多按典型工型系统设计电流环。
1、电流环结构的简化图的虚框中就是电流环的结构图。
实际系统中，电磁时间常数T1远小于机电时间常数Tm，电流的调节过程往往比转速的变化过程快得多，因而也比反电势E快得多。
E对电流环来说，是一个变化缓慢的扰动，可以认为E基本不变。
忽略E的影响。
使电流环的结构简化。
见图2图2-电流环结构化简1再将给定滤波器和反馈滤波器两个环节等效地置于环内，使电流环结构变为单位反馈系统。
见图3图3-电流环结构化简2最后考虑反馈滤波时间常数Toi和晶闸管变流装置平均延迟时间常数Ts都比T1小得多，可以当作小惯性环节处理，并取T∑j＝Toi十Ts。
电流环的结构图最终简化如图4，可知电流环控制对象的传递函数中具有两个惯性环节。
图4-电流环结构化简32、电流调节器类型选择及参数计算按典型I型系统设计电流环按典型I型系统设计电流环，调节器的类型应选择PI调节器，其传递函数为(s)=取τ＝T1，电流环的结构图为典型I型系统的型式，一般情况下，δ≤5%时，取Ki·T∑i＝0.5 或ξ＝0.707选择调节器参数。
电流环开环放大系数为==0.5=0.5=可以看出，按工程最佳参数设计电流环时，截止频率ωci与T∑i的关系满足小惯性群的近似条件心d<<l/T∑i。
3、校验具体计算时必须检验以下条件：1/(3Ts)=3（二）转速环的设计1、电流环的等效闭环传递函数前面已指出，在设计转速调节器时，应把已设计好的电流环看作是转速环中节，因此，需求出电流环的闭环等效传递函数。
电流环的等效传递函数为例来介绍转速环的设计，求得电流环的闭环传递函数为转速环的截止频率一般较低，因此可得：由于T∑i，故有：近似条件为：取整后可得：电流环本来是一个二阶振荡环节，其阻尼比ξ＝0.707，无阻尼自然振荡周期为 1.414T∑i，但是当转速环截止频率较低时，原系统和近似系统只有高频段的一些差别。
于是，电流环的近似等效闭环传递函数为式中2T∑i勺大小，随调节器参数选择方法不同要作相应的变化。
2、转速调节器结构的选择电流环用其等效传递函数代替后，整个转速调节系统的动态结构图如图5所示。
图5 转速环结构图同理，将其等效为单位负反馈的形式，即把给定滤波器和反馈滤波器等效地移到环内，且近似处理为小惯性环节T∑n＝T on＋2T∑i则转速环结构图可以简化成图6所示。
图6-转速环结构图化简可以看出，转速环的控制对象是由一个积分环节和一个小惯性环节组成。
根据调速系统稳态时无静差和动态时有良好的抗扰性能两项要求，在负载扰动点之前必须含有一个积分环节，因此转速环应该按典型Ⅱ型系统设计-实际系统的转速调节器饱和特性会抑制典型Ⅱ型系统的阶跃响应超调量大的问题。
选用PI 调节器可把转速环校正成典型Ⅱ型系统，其传递函数为：(s)=式中Kn一一转速调节器的比例系数；τn一一转速调节器的超前时间常数。
调速系统的开环传递函数为式中=αR/(τnβCeTm)为转速环的开环增益。
不考虑负载扰动时，校正后的转速环结构图如图7。
图7-化简后的转速环结构图3、转速调节器参数的选择转速调节器参数的选择如下：4、校验所得结果应校验以下条件：应当说明，转速环的开环放大倍数KN和转速调节器的参数Kn、和rn，因调速系统的动态指标要求和采用哪种选择参数的方法不同而不同。
如无特殊表示川一般以选，择h=5为好。
四、Matlab建模与仿真（一）仿真结果预计达到的要求静态指标：无静差；动态指标：电流超调量σi%≤5%，空载起动到额定转速时的转速超调量σn%≤10%。
（二）动态结构图（传递函数）的仿真1、双闭环直流电机调速系统动态结构图的搭接搭接完成的双闭环直流电机调速系统的传递函数图如上2、传递函数中的参数设置传递函数中的各参数如动态结构图中所示。
图-阶跃输入信号的设置：3、动态结构图仿真结果图-电机转速曲线（三）电机模型的仿真1、双闭环直流电机调速系统模型的搭接图-双闭环直流电机调速系统仿真模型图-子模块-三相交流电源图-子模块-6脉冲发生器2、电机模型中的参数设置左图-电流调节器的参数设置右图-转速调节器的参数设置下图-平波电抗器的参数设置右图-直流电机的参数设置下图-OUT1输出信号3、电机模型仿真结果电机转速曲线电枢电流曲线励磁电流曲线输出转矩曲线在Matlab主程序中输入如下程序：Plot(tout, yout)得到给定值、电流、转速对比曲线如右从仿真结果可以看出，它非常接近于理论分析的波形。
现做分析如下：第一阶段，启动过程的这一阶段是电流上升阶段。
突加给定电压，ASR的输入很大，其输出很快达到限幅值，电流也很快上升，接近其最大值。
第二阶段，ASR饱和，转速环相当于开环状态，系统表现为恒值电流给定作用下的电流调节系统，电流基本上保持不变，拖动系统恒加速，转速线性增长。
第三阶段，当转速达到给定值后，转速调节器的给定与反馈电压平衡，输入偏差为零。
但是，由于积分的作用，其输出还很大，所以出现超调。
转速超调之后，ASR输人端出现负偏差电压，使它退出饱和状态，进人线性调节阶段，使速度保持恒定。
实际仿真结果基本反映了这一点。
参考文献1、王划一主编，自动控制原理[M]，北京：国防工业出版社，19812、[美]Katsuhiko Ogata著，现代控制工程[M]，北京：电子工业出版社，20033、赵文峰等编著，控制系统设计与仿真[M]，西安电子科技大学出版社，20024、李先允主编.现代控制理论基础[M]，北京：机械工业出版社，20075、周渊深主编，交直流调速系统与MATLAB仿真,北京：中国电力出版社，2007。
