直流电机速率调控装置的预设

　　 直流电机双闭环调速系统的动态结构图实际系统中TL一般远小于Tm，所以在设计电流调节器时可以不考虑反电势的作用。用工程设计法得电流调节器ACR的传递函数为并把电流环简化为其中TΣi＝Ts＋Tfi，这时，转速环动态结构图如a）所示。并可进一步简化为如b）所示的形式，其中TΣn＝2TΣi＋Tfn.直流电机转速环动态结构转速环调节器ASR的设计由b）可知，转速环为二阶被控对象，考虑到系统参数时变和负载扰动的影响，采用ITAE设计法设计转速环调节器为带前置滤波器的PI控制器。

　　转速环调节器ASR的设计由b）可知，引入带前置滤波器的PI控制器后转速环为三阶系统，设PI控制器的传递函数为，则由ITAE理论，三阶系统最优闭环传递函数为对照Φ1（s）和Φ（s）得转速调节器参数4系统仿真研究及结论实验室调速系统参数为：直流电动机：2.5KW，220V，12.5A，1500r／min，Ce＝0.138Vmin／r，允许过载倍数γ＝1.2；三相桥式整流装置：Ks＝66，Ts＝0.0017s；电枢回路总电阻R＝3.44Ω；时间常数：TL＝67.5ms，Tm＝0.14s；电流反馈回路：β＝5V／15A，Tfi＝5ms；转速反馈回路：α＝10V／1500r／min，Tfn＝5ms.

　　将以上参数带入直流电机双闭环调速系统的simulink结构图进行仿真，得电流跟踪曲线和转速跟踪曲线如a）所示；在t＝7s＿8s期间，突加20％负载的电流响应曲线和转速响应曲线如b）所示；改变Ce后的电流跟踪曲线和转速跟踪曲线。从可见所设计的调速系统转速跟踪性能优良，具有较强的抗负载扰动能力和较强的鲁棒性。