直流双闭环调速系统电路设计详解与MATLAB仿真

本文档详细介绍了直流双闭环调速系统的电路设计方法。首先，作者分析了转速、直流反馈控制直流调速系统的优点，这种系统以其优良的静态和动态性能、广泛的应用而受到重视。双闭环调速系统的核心包括两个调节器：转速调节器(ASR)和电流调节器(ACR)，它们通过负反馈机制协同工作。 转速调节器作为主导，主要功能包括： 1. 快速响应给定电压变化，实现无静差控制； 2. 抵抗负载变化的扰动，保持稳定的转速； 3. 设定电机最大电流的限幅值，提供保护。 电流调节器作为内环调节器，其作用包括： 1. 保证电流精确跟踪给定电压； 2. 对电网电压波动有抗扰能力； 3. 在动态过程中确保电机电流不超过允许值，加速响应； 4. 当电机过载或堵转时，能快速限制电流，起到保护作用。 电路设计部分着重于晶闸管-电动机(V-M)系统主电路的设计，通过调节控制电压UC来调整触发脉冲相位，实现对电机速度的控制。转速和电流调节器通过嵌套连接，形成一个闭环控制系统，电流调节器的输出控制电力电子变换器UPE，确保整个系统的协调工作。 随后，文档还提及了MATLAB仿真的应用，包括仿真模型设计和结果分析，展示了系统在不同条件下的稳定运行特性以及对负载变化和磁场减半情况的响应。通过仿真，设计师能够验证理论设计的有效性和性能优化的可能性。 总结部分，作者分享了设计体会，并提供了参考文献以供进一步研究。附录中详细展示了双闭环调速系统仿真模型，以及针对变负载扰动磁场突然减半的MATLAB仿真，这有助于读者深入理解实际操作中的复杂性。 这篇文档深入剖析了直流双闭环调速系统的设计思路、关键组件的功能以及仿真测试的重要性，为从事此类系统设计的工程师提供了宝贵的学习资料。