直流电机的转速电流双闭环控制

直流电机的转速电流双闭

环控制

The final edition was revised on December 14th, 2020.

直流电机的转速电流双闭环控制

摘要：本设计主要采用模拟电路实现直流电机控制的整流电源，转速调PI调节器，电流PI调节器的设计。来实现对电机转速的控制，包括快速起动、恒速运行、堵转截止三大目标。该设计的主要电路均采用模拟电路实现，电流环的PI 调节器用于保证快速起动，即保证电机起动时以最大负载电流起动，也即实现以最大加速度实现。而转速调节器则用于在运行时实现转速恒定，保证带负载的能力。两个PI调节器都采用集成运放实现。其主要优点是克服传统意义上单环控制只能满足一方面的要求的缺陷。

关键词：电流环；转速环；PI调节器

The Rotate Speed and Current Double Closed Loop

Feedback Control for DC Motor

Abstract: The major tasks of this design is utilizing simulating circuits to produce the rectifiering power source ,current PI regulator and rotate speed PI regulator for the DC major object of this desigen is making the DC motor started rapidly,rotating making the DC motor started rapidly with the largest load is the same to starting rapidly with the largest ,The rotate speed PI regulator make the DC mortor retated stably to any the change of the load .Both of the PI regulators use the integrated amplifier operator to accomplish the priority of this design are overcoming the defect of traditional single feedback loop.

Key word: current feedback loop; rotate speed feedback loop;PI regulator

目录

摘要…………………………………………………………………………………错误!未定义书签。

1 引言…………………………………………………………………………………错误!未定义书签。2电机的供电电源……………………………………………………………………错误!未定义书签。三相桥式整流电源………………………………………………………………错误!未定义书签。3转速、电流双闭环系统的静态结构………………………………………………错误!未定义书签。转速、电流双闭环直流调速系统的构成………………………………………错误!未定义书签。双闭环系统的结构框图………………………………………………………错误!未定义书签。稳态结构框图和静态特性……………………………………………………错误!未定义书签。4双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析……………………………错误!未定义书签。双闭环直流调速系统的数学模型……………………………………………错误!未定义书签。直流电机的动态数学模型……………………………………………………错误!未定义书签。双闭环直流调速系统的完整的动态结构框图………………………………错误!未定义书签。动态性能的时域分析…………………………………………………………错误!未

定义书签。起动过程分析………………………………………………………………错误!未定义书签。动态抗扰性能分析……………………………………………………………错误!未定义书签。调节器的工程设计方法………………………………………………………错误!未定义书签。工程设计方法的基本思路……………………………………………………错误!未定义书签。典型系统………………………………………………………………………错误!未定义书签。控制系统的动态性能指标………………………………………………………错误!未定义书签。跟随性能指标…………………………………………………………………错误!未定义书签。抗扰性能指标…………………………………………………………………错误!未定义书签。典型Ⅰ型系统性能指标和参数的关系………………………………………错误!未定义书签。典型Ⅱ型系统性能指标和参数的关系………………………………………错误!未定义书签。

5.按工程设计方法设计双闭环系统的调节器……………………………………错误!未定义书签。电流调节器的设计……………………………………………………………错误!未定义书签。电流环结构图的化简…………………………………………………………错误!未定义书签。电流调节器结构的选择………………………………………………………错误!未定义书签。

电流调节器的实现.....................................................................错误!未定义书签。转速调节器的设计.....................................................................错误!未定义书签。电流环的等效闭环传递函数......................................................错误!未定义书签。转速调节器结构的选择...............................................................错误!未定义书签。转速调节器的参数计算...............................................................错误!未定义书签。转速调节器的实现 (36)

6系统仿真 (38)

系统动态结构的MATLAB仿真 (38)

系统的整体结构的仿真 (40)

7总结 (44)

参考文献 (44)