直流電機速度控制系統校正裝置設計

① 直流電動機的調速方法有哪些各有什麼特點

直流電動機的調速方法：

一，可以直接使用調壓器改變輸入電壓調速，常用於千瓦級別電機。

二，可控硅移相調速幾十千瓦到幾百千瓦級別電機調速。

三，脈寬調速幾十瓦到幾百瓦級別電機調速。四改變電刷位置調速特殊電機比方汽車雨刷器電機。

特點：

1.調壓器改變輸入電壓調速：1、弱磁調速，改變歷磁電壓，降壓就升速，升壓就降速。 2、改變電樞電壓，升壓就升速，降壓就降速，這個採用得很多。 總之改變電壓必需要有一個調壓裝置，可以是串電陰，可以是用直流調壓器。 但在弱磁調速中，歷磁電壓一定要有，如果沒有歷磁電壓將會產生飛車，那是很危險的。

2、可控硅移相調速：移相觸發是可控硅控制的一種方式，其是通過控制可控硅的導通角大小來控制可控硅的導能量，從而改變負載上所加的功率。特點控制波動小，使輸出電流、電壓平滑升降。

3、脈寬調速：一，可以直接使用調壓器改變輸入電壓調速，常用於千瓦級別電機。二，可控硅移相調速幾十千瓦到幾百千瓦級別電機調速。三，脈寬調速幾十瓦到幾百瓦級別電機調速。四改變電刷位置調速特殊電機比方汽車雨刷器電機。

② 控制系統校正方法的概述

控制系統校正方法
correction methods of control systems
在控制工程中用得最廣的是電氣校正裝置，它不但可應用於電的控制系統，而且通過將非電量信號轉換成電量信號，還可應用於非電的控制系統。控制系統的設計問題常常可以歸結為設計適當類型和適當參數值的校正裝置。校正裝置可以補償系統不可變動部分（由控制對象、執行機構和量測部件組成的部分）在特性上的缺陷，使校正後的控制系統能滿足事先要求的性能指標。常用的性能指標形式可以是時間域的指標，如上升時間、超調量、過渡過程時間等（見過渡過程），也可以是頻率域的指標，如相角裕量、增益裕量（見相對穩定性）、諧振峰值、帶寬（見頻率響應）等。

③ 自動控制原理課程設計 設計題目： 串聯滯後校正裝置的設計

在設計串聯滯後校正裝置時，首先需要確定原系統的數學模型。當開關S斷開時，通過求解原模擬電路的開環傳遞函數G(s)，可以得到系統的基本特性。繪制原系統對數頻率特性圖，並通過觀察確定系統的初始性能指標，如幅值穿越頻率wc、相位穿越頻率wj、相位裕量Pm和幅值裕量Gm。確定校正裝置的傳遞函數Gc(s)，並驗證設計結果，確保校正後系統的性能滿足要求。

利用Matlab進行模擬設計，包括確定校正裝置、繪制校正前後的對數頻率特性圖、確定校正後系統的性能指標等步驟。具體來說，可以採用單位反饋線性系統開環傳遞函數進行串聯超前校正設計，目標是在單位斜坡輸入信號作用下，確保系統的截止頻率、相位裕量和幅值裕量均符合要求。通過Matlab相關語句計算校正裝置參數，如rd、T，進而求得傳遞函數Gc(s)。接著，利用conv函數求解校正後系統的傳遞函數Ga，並繪制其對數頻率特性圖，與原系統及校正裝置進行對比分析。

此外，利用Simulink模擬分析系統單位階躍響應特性，可以直觀地觀察校正前後的系統響應行為。通過構建模擬模型，運行後可以獲得系統的階躍響應曲線，比較校正前後的響應差異。具體模擬模型包括原系統模型、校正後系統模型和校正前後的系統模型，其輸出階躍響應曲線有助於評估校正效果。

在確定有源超前校正網路參數R、C值時，採用圖9所示的有源超前校正裝置。當放大器的放大倍數很大時，該網路傳遞函數可以簡化為特定形式。根據設計任務書中的參數要求，通過比較Gc(s)與網路傳遞函數的對應關系，可以確定R4和C的值。最終，通過計算得出R4和C的具體數值，滿足設計任務書中的要求。

④ 控制系統校正方法的基本方法

常用的基本方法有根軌跡法和頻率響應法兩種。
①軌跡法設計校正裝置當性能指標以時間域量值（超調量、上升時間、過渡過程時間等）給出時，採用根軌跡法進行設計一般較為有效。設計時，先根據性能指標，在s的復數平面上,確定出閉環主導極點對的位置。隨後，畫出未加校正時系統的根軌跡圖，用它來確定只調整系統增益值能否產生閉環主導極點對。如果這樣做達不到目的，就需要引入適當的校正裝置。校正裝置的類型和參數，根據根軌跡在閉環主導極點對附近的形態進行選取和計算確定。一旦校正裝置決定後，就可畫出校正後系統的根軌跡圖，以確定除主導極點對以外的其他閉環極點。當其他閉環極點對系統過渡過程性能只產生很小影響時，可認為設計已完成，否則還須修正設計。
②用頻率響應法設計校正裝置在採用頻率響應法進行設計時,常選擇頻率域的性能如相角裕量、增益裕量、帶寬等作為設計指標。如果給定性能指標為時間域的形式，則應先化成等價的頻率域形式。通常，設計是在波德圖上進行的。在波德圖上，先畫出滿足性能指標的期望對數幅值特性曲線，它由三個部分組成：低頻段用以表徵閉環系統應具有的穩態精度；中頻段表徵閉環系統的相對穩定性如相角裕量和增益裕量等，它是期望對數幅值特性中的主要部分；高頻段表徵系統的復雜性。然後，在同一波德圖上，再畫出系統不可變動部分的對數幅值特性曲線，它是根據其傳遞函數來作出的。所需串聯校正裝置的特性曲線即可由這兩條特性曲線之差求出，在經過適當的簡化後可定出校正裝置的類型和參數值。
不論是採用根軌跡法還是頻率響應法，設計中常常有一個反復的修正過程，其中設計者的經驗起著重要的作用。設計的結果也往往不是唯一的，需要結合性能、成本、體積等方面的考慮，選擇一種合理的方案。
在控制系統校正裝置的設計中，有時也採用巴特沃思極點配置法。採用這種方法時，把校正後控制系統的閉環傳遞函數取為如下期望形式：
上式的特點是：G(s)的分子為1,不包含零點；G(s)的分母為零的代數方程Bn(s)=0的根（即G(s)的極點）均勻地分布在 s的復數平面上以原點為圓心的左半單位圓上。圖2畫出的是n=1，2，3，4的情況。按巴特沃思法設計時，可先選擇校正裝置的類型，使校正後控制系統的傳遞函數中只有極點而無零點，然後進一步將其變換為上面列出的巴特沃思標准形，再通過簡單的計算來定出校正裝置的參數值。