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CR的给定电压基本上是相等的,即
fUgimUfiIam
(13)
式中,电流反馈系数。速度调节器ASR的输出限幅值正是按这个要求来整定的。第二阶段是恒流升速阶段。从电流升到最大值Iam开始,到转速升到给定值为止,这是启动过程的主要阶段,在这个阶段中,ASR一直是饱和的,转速负反馈不起调节作用,转速环相当于开环状态,系统表现为恒流调节。由于电流Ia保持
恒定值Iam,即系统的加速度d
dt为恒值,所以转速
按线性规律上升,由
UdIamRCe
知,Ud也线性增加,这就要求Uk也要线性增加,故在启动过程中电流调节器是不应该饱和的,晶闸管可控整流环节也不应该饱和。
第三阶段是转速调节阶段。转速调节器在这个阶段中起作用。开始时转速已
经上升到给定值,ASR的给定电压Ug
与转速负反馈电压Uf
相平衡,输入偏差
U
等于零。但其输出却由于积分作用还维持在限幅值Ugim,所以电动机仍在以
最大电流Iam下加速,使转速超调。超调后,Uf
0U
0,使ASR退出饱和,其输出电压(也就是ACR的给定电压)Ugi才从限幅值降下来,Uk与Ud也随之降
了下来,但是,由于Ia仍大于负载电流IL,在开始一段时间转速仍继续上升。到
IaIL时,电动机才开始在负载的阻力下减速,知道稳定(如果系统的动态品质不够好,可能振荡几次以后才稳定)。在这个阶段中ASR与ACR同时发挥作用,由于转速调节器在外环,ASR处于主导地位,而ACR的作用则力图使Ia尽快地
跟随ASR输出Ugi的变化。
稳态时,转速等于给定值
g,电枢电流Ia等于负载电流IL,ASR和ACR的输入偏差电压都为零,但由于积分作用,它们都有恒定的输出电压。ASR的输出
f电压为
ACR的输出电压为
UgiUfiIL
(14)
Uk

Ce
gILRKs
(15)
由上述可知,双闭环调速系统,在启动过程的大部分时间,ASR处于饱和限幅状态,转速环相当于开路,系统表现为恒电流调节,从而可基本上实现理想过程。双闭环调速系统的转速响应一定有超调,只有在超调后,转速调节器才能退出饱和,使在稳定运行时ASR发挥调节作用,从而使在稳态和接近稳态运行中表现为无静差调速。故双闭环调速系统具有良好的静态和动态品质。
综上所述,双闭环调速系统的起动过程有以下三个特点:(1)饱和非线形控制:随着ASR的饱和与不饱和,整个系统处于完全不同的两种状态,在不同情况下表现为不同结构的线形系统,只能采用分段线形化的方法来分析,不能简单的用线形控制理论来笼统的设计这样的控制系统。(2)转速超调:当转速调节器r
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