电机转动控制实验报告：掌握双闭环直流调速系统要点？

掌握双闭环直流调速系统可是很厉害的事，里头门道多了去了，但学会了用处也着实不小，很多人对这里头稳态参数计算、系统稳定性分析那些可都晕头转向的！

电流环时间常数确定

咱们搞双闭环直流调速系统实验时，先算电流环小时间常数。经过一番仔细计算，得出时间常数之和是0.0037s。确定这个时间常数可麻烦，得用到不少理论和方法。这时间常数对整个系统运行影响巨大电机连续控制电路图，如果算错了，后面实验全得乱套。

我在确定这个时间常数的时候，真是小心翼翼又一遍一遍核对公式和数据。在实验室那时候，对着一堆曲线图和数据表反复研究，就是害怕得出个不准的结果，你说这能不紧张！

电流调节器结构选择

接着就该选择电流调节器结构了电机连续控制电路图，最后决定采用pi调节器。pi调节器有很多优点，它结合了比例控制和积分控制的长处。在调节系统的时候平衡又稳重，能保证系统输出更稳定精准。可以说选择这种调节器是兼顾调节精度和速度的良方。

这次采用pi调节器的过程也不简单，要考虑很多复杂因素的。不同结构调节器适用于不同情况，我就在实验里尝试模拟对比了好些种不同结构的情况，才发现pi调节器最为合适。所以咱得为系统找个好结构。

电流调节器计算参数

再之后就是计算电流调节器的电阻电容。按照计算出来的电阻电容参数，电流环的动态跟随性能指标能到4.3%，低于设定的5%，一下子就满足设计要求。那计算这些电阻电容的时候，公式看着就让人头疼。我在实验室算了好几个小时，眼睛都盯着数据有点花了。可也正是这样步步精确计算，才能确保系统达到理想指标，不然差一点可能都没法正常设计运行。

转速环时间常数确定

算完电流环又得来算转速环的小时间常数。经过计算得出转速环的时间常数是0.0174s，这个时间常数对转速调节非常重要。它的计算过程跟之前电流环还不太一样，所用方法和要考虑的因素也不同。通过精确计算得出小时间常数这一步骤，为系统转速控制的后续设计提供重要依据。

我当时在计算的时候很怕数据出错，每一步计算都检查好几遍了。想象着要是这出了错，系统转速调节不稳那可都白费前面功夫了，这压力可不小。

转速调节器结构选择

还有就是转速调节器结构还是选pi调节器。虽然电流环也用的pi调节器，不过这转速环的pi调节器参数得重新设定，适配转速调节特点。选它可是考虑到系统调速性能和稳定性结合的最优选择。

转速环选pi调节器也进行了不少分析的。在这个选择过程里，考虑了很多实际效果和适应范围，就想让系统转速处在一个容易控制、理想又稳定的范围内。

系统运行状态分析

要是加入给定ug后情况是这样的，asr立即饱和输出，这时电动机用限定最大起动电流做加速起动，一直加速直到电机转速达到给定转速。之后还会超调一下，之后asr会退出饱和状态，最后稳定运行数值比给定转速略低。当加入特定信号后系统运行呈现这样变化态势，每个阶段物理过程背后都有深厚理论作支撑。我在实验室看到电动机按预想规律变化的时候，心里头真有成就感但也深深感觉到系统设计运行复杂程度可见一斑。

看完我的这些经历，大家有没有自己做双闭环调速系统实验的冲动？

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