二、常用缩写符号 电流源 CVCE 恒压但频 Constant Voltage Constant Frequency GTo 门极可关断晶闸管Gate Turn-off Thyristor) IGBT 绝缘摄双极品体管nsuatedGate Bipolar Transisr PD 比例分Proportion-differ) PID 比和分微分 OSFET 场效应品管 PWM 脉宽调制Pulse Width Modulation) SHEPWM 消除指定次数谐波的PWM6 elected harmonics elimination pwM) SOA 安全工作区Sefe Operation Area) SPWM 正弦波脉宽调制nusoidal PwM) 矢量旋转查换器/ot Rotator》 电压莱 型)逆变器 VVVE 变压变频 三、参数和物理量文字符号 I.i 线加速度 :特征方程系数 减速比 BC 磁通密度 I,i. 电枢电流 电容：箱出被控变 Ia ia 整流电流，直泸平均电流 直流电机在额定磁通下的电动势系数 负电流 直流电机在额定做道下的转矩系数 Ip in 西磁电流 调速范围：摩擦转矩阻尼系数：传递 转动惯员 函数分母 控拟系线各环带的放大系数以环节符 E.e 反电动势，感应电动势伏写为平均值或 号为下角标)：环系续的开环放大系 有效值，小写为瞬时值，下同)：误差 检测误差 弹性转矩系数 自藥角机放大系 系统误若 K 直流电机电动势的结构常数 扰动误差 直流电机转矩的结构常数 给定误差 K 比例放大系数 磁动势，扰动量 相皱整流器放大系数 频名 开关频率 电力电子变换器放大系数 重力 谐泼次数 重力加皮 绕组系数 GD 飞轮惯量 L 电感，自感：对数幅值 GM 增益裕度 L 漏感 开环对数频率特性中频宽 Ln 互感
M 闭环系统频率特性幅值：调制度M, U 变压器二次侧颜定)相电压 整流电压统)一周内的脉冲数；典型 U 自鉴免机输出电压 I型系统两个时间常髮之比 控制电压 么 匝数：被被比：传递函数分子 整流电压：直流平均电压 转速 U,B理想空载整流电压 理想空转速：可步转 勋做电压 推。 同步转速 极驱动电压 极对数 峰值电压 P.p U 功衣 相感整流器输出电压 P-dt 微分算子 电源电压 P 电登功素 U 变量x的反馈电压红可用交量符号 塘路功常 粹代) QR 无功功率 变量工的给定电压红可用变量符号 电枢回路总电阻：输入变 代) 点流电机电电 R 镇流电阻 ) 传递函数：开环传递函器 电抗器电阻 W G) 闭环传递函数 电力电子变换器内图 W)控制对象传递函数 R 装流鼓置内阻 磁场贮能 跟流电阻 W,) 环节x的传磁函 视在功率 电抗 转差率：静差窄 电阻抗 负我系数 时间常数：开关周期 转速反系数： 可控整流器的控制角 时间 机械角加速度 电转 电范反馈系数：可控整沈器的逆变角 电枢回路电磁时间常数 电压反馈系数；相角裕度，PWM电压 T 系数 负载转矩 机电时间常数 转遮微分时间带相对值：脉冲宽度 最大动态降落时间 △元 诚被时间常数 偏差电压 △8 角差 开通时间 阻尼比 关断时问 效率 峰值时间 电角位移：可控整流器的导通角 上开时间 机械角位毛 电力电子变换平均失控时间，电力电 磁通 子变换器清后时间常数 每极气腺磁通量 t 调节时间 相位角，阻抗角：相须 恢复时间 ，中 磁绒 U,4 电压，电枢供电电压 角转速，角频率
闭环频率特性带宽 电机允许过载倍数 开环颜率特性截止颜率 占空比：电位器的分压系数 机械角转速 满磁系数：转差功率损耗系数 二阶系统的自然黹 。 超调量 转差角转速 对间常数，积分时间常数，微分时间常数 同步角转速，同步角 四、常见下角标 i.inv 逆变器(nverter) 负载Load) b,bal 平衡6 Alance》 线值inc):袖磁cakage) bl 堵转，封锁6lock) lim 极限，限制Gmit) br 击穿6 reak down) m 极限值，峰值：动磁6 gnetizing) m 最大值inaximnum) 闭环ed1n) 最小值inimum) N 惩定值，标称值omin) obj 控制对象6时jcet 延时，延滞日elay),驱动rive》 off 断开6f) 偏差ror) on 闭合6n) 输出，出口xit) op 开环6心n loop） E向orward):磁场icld):反馈focdhack) 脉动6ulse) 样6e syn r.ref 参考feference】 t 力矩torque?:触发trigger)三角凌ian ree 整流器fectifier) gular wave》 定子5 tator),电源Source) 稳态值，无穷大处(nfinity) 串联eriea) 和6um) in 0入，入口nt)
第1篇直流拖动控制系统 直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快 速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。近年来，高性能交流调速技术发展很快，交 流调速系统有逐步取代直流调速系统的趋势。然而，直流拖动控制系统毕竞在理论上和实践 上都比较成熟，而且从控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础。因此，应该首先 很好地掌握直流拖动控制系统。 从生产机械要求控制的物理量米看，电力拖动自动控制系统有调速系统、位置随动系统 同服系统)、张力控制系统、多电机同步控制系统等多种类型，各种系统往往都是通过控制 转速来实现的，因此调速系统是最基本的电力拖动控制系统。 直流电动机转速和其他参量之间的稳态关系可表示为 n-k.o 式中 -转速￡in): 电枢电压)： 电枢电流角)： R 电枢回路总电阻 Φ 励磁磁通 wb): K 一由电机结构决定的电动势常数。 由上式可以看出，调节电动机的转速有三种方法 1)调节电枢供电电压U。 2)减弱励磁磁通中。 3)改变电枢回路电阻R。 对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统米说，以调节电枢供电电压的方式为最好。 改变电阻只能实现有级调速：减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范用不大，往往只是配合 调压方案，在基速额定转速)以上作小范围的弱磁升速。因此，自动控制的直流调速系统 往往以变压调速为主
第1章闭环控制的直流调速系统 内容提要 开环控制的直流电机调速方法已在电机与拖动”课程中讲授，本书以讲授闭环自动控 制系统为主，本章着重讨论基本的闭环控制系统及其分析与设计方法。直流调速系统主要采 用变压调速，因此，第1.1节首先介绍三种可控的直流电源。采用电力电子装置的可控直流 电源是电力电子技术”课程的内容，为了承上肩下，第1.2节和1.3节重点地归纳了晶闸 管一电动机系统和直流脉宽调速系统的主要问题。第1.4节开始研究反馈控制的闭环调速系 统，首先研究稳态的分析和设计方法，并总结反偾控制规律和一些实际问题。第1.5节则应 用经典的自动控制理论解决调速系统的动态分析和设计。第1.6节讨论无静差调速系统，并 总结积分控制规律和比例积分控制规律。第1.7节介绍采用电压反馈和电流补偿的调速系 统，并总结补偿控制规律 1.1直流调速系统用的可控直流电源 变压调速是直流调速系统的主要方法，调节电枢供电电压需要有专门的可控直流电源。 常用的可控直流电源有以下三种： 1)旋转变流机组。用交流电动机和直流发电机组成机组，获得可调的直流电压。 2)静止式可控整流器。用静止式的可控整流器获得可调的直流电压。 3)直流斩波器或脉宽调制变换器。用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电 子开关器件斩波或进行脉宽调制，产生可变的平均电压。 下面分别对各种可控直流电源及由它供电的直流调速系统作撼括性的介绍 1.11旋转变流机组 图1一1所示为旋转变流机组和由它供电的直流调速系统原理图。由交流电动机异步 机或同步机)拖动直流发电机G实现变流，由G给需要调速的直流电动机M供电，调节G 的励磁电流i:即可改变其输出电压U,从而调节电动机的转速。这样的调速系统简称G M系统，国际上通称Ward-Leonard系统。为了给G和M提供励磁电源，通常专设一台 直流动磁发电机GE,可装在变流机组同轴上，也可另外单用一台交流电动机毡动， 对系统的调速性能要求不高时，可直接由励磁电源供电；要求较高的闭环调速系统 般都应通过放大装置进行控制，如交磁放大机、磁放大器、晶体管电子放大器等。改变 的方向时，U的极性和n的转向都跟若改变，所以G-M系统的可逆运行是很容易实现的。 图1一2所示为采用变流机组供电时电动机可逆运行的机械特性。由图见，无论正转减速 还是反转减速时都能够实现回馈制动，因此G一M系统是可以在允许转矩范围之内四象限