双闭环直流调速系统：动态仿真与抗干扰分析

"双闭环直流调速系统及其动态仿真" 双闭环直流调速系统是一种广泛应用在龙门刨床、可逆轧钢机、造纸、印染设备等领域的调速技术，它结合了转速控制和电流控制两个环路，以实现优秀的动静态特性、抗干扰能力和平滑的调速性能。系统主要包括转速调节器（ASR）和电流调节器（ACR），这两个调节器串级连接，共同作用于直流电动机。 转速环作为外环，其目的是确保电动机的转速能精确跟踪给定电压。ASR接收给定电压usn和反馈电压ufn（来自速度检测器）的差值ΔuSR，然后调整其输出电压usi，该电压作为电流环的给定信号。电流环作为内环，负责在电流的最大限制Usim下快速响应，以实现转速的最优控制。电流调节器ACR根据usi和反馈电流ufi的差值ΔuCR调整输出电压UC，UC控制晶闸管整流器的触发角α，进而改变输出电压Ud0，最终影响电动机的转速。 双闭环系统的抗干扰能力体现在以下几个方面： 1. 电网电压扰动：电网电压波动位于电流环内部，通过电流负反馈可以迅速调整，防止电流变化影响转速。 2. 负载扰动：负载变化发生在电流环外、转速环内。轻度负载增加时，转速下降会通过ASR的负反馈作用，增加UC，提高Ud0，使转速恢复。而在过载情况下，电流超过Idm，ASR的输出受限幅值Usim限制，电流环会尝试减少电流，但若过载严重，系统可能无法立即恢复到正常转速。 动态仿真是研究双闭环直流调速系统性能的重要手段，它可以模拟实际运行条件，预测系统在各种工况下的响应，帮助设计者优化调节器参数，以达到最佳的控制性能。仿真结果能提供对系统动态行为的深入理解，包括上升时间、超调、稳定时间等关键指标，从而指导系统的设计和调试。 双闭环直流调速系统通过精密的环路设计和负反馈机制，实现了对电动机转速的精确控制，并具备良好的抗干扰能力。动态仿真则为其优化和故障预测提供了理论支持，是保证系统高效、稳定运行的关键步骤。