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1、. 1-4 反馈控制闭环调速系统的动态分析 本节提要 闭环调速系统各环节动态数学模型 系统的数学模型和传递函数 闭环调速系统稳定性分析 设R、L为常数、忽略电枢反应、不变、GD2（轴上惯量均匀）常数，直流电机可以等效为左下图。 电枢回路传函 在电流连续的条件下，直流电动机的电枢回路电压平衡方程为 其中，Tl=L/R 为电磁时间常数 进行拉氏变换得 得电压与电流之间的传递函数 电动机传动系统传函 电动机轴上的转矩和转速服从电力拖动系统的运动方程式 （电动机的电磁转矩） （负载转矩） 对上式两端取拉氏变换得 Tm为机电时间常数 将上面两环节输入输出量连接起来。并考虑 即可得到额定励磁下他励直流电动
2、机动态结构图 干扰量的综合点前移，化简得： 直流电动机在电流连续时电压与转速间的传函（IL=0）： 2、触发器和晶闸管整流装置数学模型 稳态：Udo=KsUct 动态: 滞后环节 晶闸管触发导通后，在尚未关断之前，虽然改变了控制电压Uct 的值，但整流电压的瞬时波形和 角并不能立即跟随Uct的变化，通常把这个滞后时间称作整流装置的失控时间，用Ts来表示。 最大失控时间为两个相邻自然换相点之间的时间，即 相对于整个系统的时间响应来说，Ts 是不大的。通常可用简单算术平均值，即Ts =Tsmax/2 ，Ts不同整流电路 取值不同。 晶闸管触发器和整流装置可以看成是一个具有纯滞后的放大环节，其输入输
3、出关系为 应用拉氏位移定理，其传递函数为 将按泰勒级数展开，则上式变成 由于很小，可忽略高次项，可将晶闸管变流装置近似成一阶惯性环节来处理，其传函为 晶闸管触发器和整流装置动态结构图为： 3、比例放大器传函（输出响应可认为是瞬时变化的） （响应时瞬时的） 4、测速发电机传函（输出响应可认为是瞬时变化的） 二、系统的数学模型和传递函数 将上述四个环节按系统中的相互关系连接在一起，便得到单闭环调速系统动态结构图。 当不考虑负载，即 IL=0 时，系统开环传函为 令IL=0 得闭环系统传函为： 其中，K=KpKs/Ce 三、闭环调速系统稳定性分析 系统闭环传函特征方程为 稳定条件 根据反馈控制闭环调速系统的特征方程和劳斯-古尔维茨判据，可以推导出其稳定条件为 或 可得 即: