双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告.pptxVIP

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告该实验报告旨在详细介绍双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的实验过程和结果分析。该系统由电机、调速器、控制电路等组成，通过闭环控制实现电机转速的稳定调节。作者：

实验目的11.了解双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的基本原理掌握速度闭环、电流闭环、电压闭环等控制方式的原理和特点。22.学习双闭环系统的构成和参数设计熟悉速度环、电流环参数设计方法和调整策略，以及各环节的相互影响。33.熟悉速度和电流检测电路掌握速度传感器和电流传感器的工作原理，以及检测信号的处理方法。44.熟悉实验系统的硬件和软件掌握实验平台的搭建方法，以及实验数据的采集和分析技术。

实验原理电机转速控制直流电机转速与电枢电流和励磁电流成正比。通过调节电枢电流，可以控制电机转速。晶闸管控制晶闸管是一种可控开关器件，用于控制电机的电压和电流。闭环控制系统通过反馈控制系统，可以实现对电机转速的精确控制。速度和电流检测速度和电流检测器用于获取电机运行状态信息，用于反馈控制系统。

系统结构该系统由速度闭环、电流闭环、电压闭环组成，它们通过反馈控制方式来调节电机转速。速度环接收速度传感器反馈的实际速度信号，并与设定速度信号比较，产生速度偏差信号。速度偏差信号通过速度调节器进行放大，并作用于电流环的电流设定值。电流环则通过电流调节器控制晶闸管的导通角，改变电机电枢电流，从而改变电机的转矩和速度。电压闭环则负责稳定直流电源电压，确保电机工作稳定。

单闭环调速系统存在的问题对扰动敏感单闭环调速系统只能通过速度反馈来控制电机转速。因此，当负载发生变化时，电机转速会发生波动，系统响应较慢。精度不足由于仅依靠速度反馈来控制电机转速，单闭环调速系统对负载变化和参数变化的适应性较差，难以实现高精度控制。

双闭环调速系统的优势提高系统稳定性双闭环系统通过增加电流闭环，可以有效抑制电机运行过程中的电流波动，提高系统稳定性，避免电流过大导致电机损坏。提升系统动态响应速度环和电流环的协同作用可以提高系统的动态响应速度，使电机能够更快地响应速度指令，提高系统控制精度。增强系统抗干扰性电流闭环可以有效滤除负载变化、电源电压波动等外部干扰，使系统更加稳定可靠，提高系统的抗干扰能力。

电压闭环控制电压闭环控制目的电压闭环控制主要目标是将直流电机电枢电压稳定在参考值，保证电机正常运行所需的电压。控制原理利用电压传感器实时检测电枢电压，并将误差信号反馈到控制器，通过调节晶闸管触发角来改变输出电压，以消除误差。控制方法常见的电压闭环控制方法包括比例控制(P)、比例积分控制(PI)以及比例积分微分控制(PID)，可根据系统特性选择合适方法。

电流闭环控制1电流检测使用霍尔电流传感器检测电机电流。2电流偏差比较实际电流与设定电流，得到偏差值。3电流控制器根据偏差值输出控制信号。4控制晶闸管调节晶闸管的导通角，控制电机电流。电流闭环控制旨在精确控制电机电流，确保电机在不同负载下平稳运行。

速度闭环控制1速度偏差输入速度闭环控制将速度偏差作为输入信号，用于比较目标速度和实际速度，以生成偏差信号。2比例积分微分控制比例积分微分(PID)控制用于调节电机输出，以纠正速度误差，实现精确的速度控制。3反馈调节速度闭环通过反馈系统持续监测实际速度，并将数据用于调节控制信号，确保系统稳定运行。

转矩闭环控制1转矩控制控制电机输出转矩2电流控制控制电机电流3电压控制控制电机电压4速度控制控制电机速度转矩闭环控制是通过控制电机电流来实现对电机输出转矩的控制。电机电流决定了电磁转矩，进而控制电机输出转矩。转矩控制在很多应用场景中都有重要作用，例如需要精确控制负载的机械臂或需要快速启动和停止的电机系统。

速度检测电路速度检测电路是双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的重要组成部分，用于实时监测电机转速。速度检测电路主要由速度传感器和信号处理电路组成。速度传感器通常采用编码器，编码器通过检测转轴旋转产生的脉冲信号，转换为速度信号。信号处理电路负责将编码器输出的脉冲信号转换为电压信号，并将该信号传递给速度控制器。速度检测电路的精度和响应速度直接影响整个系统的控制精度和动态性能。

电流检测电路电流传感器电流传感器用于检测电机绕组中的电流，提供电流信号反馈。电流测量电路电流测量电路将电流传感器输出的信号转换为电压信号，并进行放大和滤波。

速度环参数设计比例系数KpKp值决定了系统对速度误差的响应速度。Kp值越大，响应速度越快，但系统可能更容易振荡。积分系数KiKi值决定了系统消除稳态误差的能力。Ki值越大，消除稳态误差的能力越强，但系统可能会响应更慢。微分系数KdKd值决定了系统对速度变化的预测能力。Kd值越大，预测能力越强，但系统可能会更容易受到噪声的影响。

电流环参数设计比例系数KpKp影响电流