有谁知道双闭环调速系统的动态调试急

模拟调速系统一般是由2个闭环构成的，既速度闭环和电流闭环，为使二者能够相互协调、发挥作用，在系统中设置了2个调节器，分别调节转速和电流。2个反馈闭环在结构上采用一环套一环的嵌套结构，这就是所谓的双闭环调速系统，他具有动态响应快、抗干扰能力强等优点，因而得到广泛地应用。图1是系统的结构框图，其中ASR，ACR分别是速度和电流调节器，通常是由模拟运放构成PI或PID电路；信号调理主要是对反馈信号进行滤波、放大。考虑到直流电机的数学模型，模拟调速系统动态传递函数关系

在模拟调速系统的调试过程中，因电机的参数或负载的机械特性与理论值有较大差异，往往需要频繁更换R，C等元件来改变电路参数，以获得预期的动态性能指标，这样做起来非常麻烦，如果采用可编程模拟器件构成调节器电路，系统参数如增益、带宽甚至电路结构都可以通过软件进行修改，调试起来就非常方便了。

转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能很好、应用最广的直流调速系统。采用PID调节的单个转速闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差。但是，如果对系统的动态性能要求较高，例如要求快速起制动，突加负载动态速降小等等，单闭环系统难以满足需要，这主要是因为在单闭环系统中不能随心所欲地控制电流和转矩的动态过程。这时候就需要双闭环控制系统了[6]。

因为双闭环采用转速和电流两个调节器，能同时存在转速和电流两种负反馈，又能分别在不同的阶段起作用。

231 直流电机双闭环调速系统结构

为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器一般都采用PID调节器。图中标出了两个调节器输入输出电压的实际极性，它们是按照电力电子变换器的控制电压Uc为正电压的情况标出的，并考虑到运算放大器的倒相作用。图中还表示了两个调节器的输出都是带限幅作用的，转速调节器ASR的输出限幅电压Uim决定了电流给定电压的最大值，电流调节器ACR的输出限幅电压Ucm限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm。为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中设置了两个调节器，即分别是引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行嵌套（或称串级）联结，如图2-4所示。把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。这就形成了转速、电流双闭环调速系统。

为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器一般都采用PID调节器。图中标出了两个调节器输入输出电压的实际极性，它们是按照电力电子变换器的控制电压Uc为正电压的情况标出的，并考虑到运算放大器的倒相作用。图中还表示了两个调节器的输出都是带限幅作用的，转速调节器ASR的输出限幅电压Uim决定了电流给定电压的最大值，电流调节器ACR的输出限幅电压Ucm限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm [7] 。

图1-1 双闭环直流调速系统电路原理图

图2-4 转速电流双闭环直流调速系统原理图

图中，ASR：转速调节器；ACR—电流调节器；TG—测速发电机；TA

图2-4 双闭环直流调速系统电路原理图

232 转速和电流调节器的作用分析

转速和电流两个调节器的作用：

1转速调节器的作用

（1）转速调节器是调速系统的主导调节器，它是转速n很快地跟随给定电压Un变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PID调节器，则可实现无静差。

（2）对负载变化起抗扰作用。

（3）其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。

2电流调节器的作用

（1）作为内环的调节器，在转速外环的调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压Ui（外环调节器的输出量）变化。

（2）对电网电压的波动起及时抗扰的作用。

（3）在转速动态过程中，保证获得电动机允许的最大电流，从而加快动态过程。

（4）当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。一旦故障消失，系统立即自动恢复正常。这个作用对系统的可靠运行来说是十分重要的[8]。

这个问题要想说完整，可能能写一本书。

直流调速可以用硬件做，也可以用软件做。

用硬件做，就是最经典的双闭环调速模式，即速度反馈和电流反馈调速。说的直白点，就是速度慢了加点速，速度快了减点速；电流同样。具体的实现方法无非是把速度信号（通过码盘）和电流信号（通过采样电阻或霍尔传感器）采集回来，转成电压信号，叠加到控制信号中。

如果用软件做，就是常说的数字PID。最最基本的原理就是把速度值采回来，给CPU，CPU把这个采集回来的实际速度和设定速度做比较，慢了，就通过控制信号让电机加点速，快了，就通过控制信号让电机减点速，这就是P（比例）。这个和硬件调速的原理差不多。但这种方法只是理论上的，实际去做时，就会发现电机很难稳定在你想要的速度上，所以就加入了I和D（积分、微分）。按照PID算法，结合所用电机的特性，试验出适合自己控制对象的PID算法中的各参数值，就是PID控制。

就说这么多吧，建议你找本电机控制的书看看，这类书很多的。

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