直流调速系统的闭环控制原理

    为了提升直流调速系统的动态以及静态的性能水平，我们通常会采纳闭环控制系统，主要涉及单闭环系统和多闭环系统两种类型。对于对调速指标要求相对较为宽松的应用场景，我们可以选择利用单闭环系统；然而，若是对调速指标有着更为严格要求，那么多闭环系统无疑将成为首选。而按照反馈模式的差异，我们又可以将其细化为转速反馈，电流反馈，电压反馈等诸多类型。在单闭环系统中，特别受到青睐的是转速单闭环。

    在此次实验装置中，转速单闭环实验的设计理念在于，将能反映转速变化情况的电压信号作为反馈环节的输入，经过“速度变换”处理之后，再将其接入“速度调节器”的输入端口，与预先设定的“给定”电压进行对比分析，经过放大处理后，最终生成移相控制电压UCt，以此来操控整流桥的“触发电路”，进而产生触发脉冲，并通过功率放大器将其施加至晶闸管的门极和阴极之间，以便调整“三相全控整流”的输出电压，从而构建出一个完整的速度负反馈闭环系统。电机的转速将随着给定电压的变化而发生相应的变动，而电机的最高转速则由速度调节器的输出限幅所决定。值得注意的是，如果速度调节器选用P（比例）调节方式，那么在面对阶跃输入情况下，将会存在稳态误差现象。为此，我们需要将调节器替换为PI(比例积分)调节模式。如此一来，当“给定”恒定不变时，闭环系统将能够有效地压抑 Speed 的变化。同时，无论电机负载还是电源电压出现波动，电机的转速也总能保持在预定范围内的变动。

    在电流单闭环实验中，我们将能反映电流变化情况的电流互感器输出电压信号作为反馈环节的输入，经过“电流变换”处理之后，再将其接入“电流调节器”的输入端口，与预先设定的“给定”电压进行对比分析，经过放大处理后，最终生成移相控制电压UCt，以此来操控整流桥的“触发电路”，进而调整“三相全控整流”的输出电压，从而构建出一个完善的电流负反馈闭环系统。正如前面所言，电机的最高转速依然是由电流调节器的输出限幅所决定。同样，如果电流调节器采用P（比例）调节方式，那么在面临阶跃输入状况下，将可能出现稳态误差现象。因此，我们需要将调节器替换为PI(比例积分)调节模式。当“给定”恒定不变时，闭环系统将有利于抑制电枢电流的变化。此外，无论电机负载或是电源电压如何变化，电机的电枢电流也总能维持在预设范围内的波动。