双闭环直流调速系统的变结构控制与仿真

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　第 22 卷　第 2 期华　侨　大　学　学　报 ( 自　然　科　学　版 ) Vol. 22　No. 2　　2001 年 4 月 Journal of Huaqiao U niversity (N atural Science) Apr. 2001　　文章编号　100025013 (2001) 022208204 双闭环直流调速系统的变结构控制与仿真周凯汀　　郑力新 (华侨大学信息科学与工程学院, 泉州 362011) 摘要　根据变结构控制的基本思想, 针对双闭环直流调速系统, 设计一种变结构控制器. 它取代常规系统的电流和速度调节器, 成功地解决转速超调问题. 仿真分析和实验结果表明, 变结构控制器能使系统获得优良的动态和静态特性, 而且控制器的设计简单, 参数整定容易. 关键词　变结构控制, 双闭环直流调速系统, 计算机仿真中图分类号　TM 571. 02 文献标识码　A 双闭环直流调速系统(DLDCM CS) 是最常用的直流调速系统之一. 但常规系统在阶跃响应过程中, 必然存在转速超调〔1〕 . 为解决这一问题, 一些学者提出在调节器上引入转速微分负反馈〔1〕 , 以及采用 I2P 控制器取代 P I 调节器的方法〔2, 3〕 . 前者会使系统的响应变缓, 后者会限制系统的最大工作速度. 变结构控制是叶米里亚诺夫于 50 年代末提出的〔4〕1 本文将变结构控制的基本思想〔5〕应用于双闭环直流调速系统中, 设计了一种变结构的 P I 调节器, 取代常规系统的电流和速度调节器(P I) 1 它成功地消除转速退饱和超调, 使系统获得了优良的随性能. 控制器的设计简单, 参数整定容易, 可推广至其它的控制系统中, 具有一定的工程应用价值. 1　 DLDCM CS 的转速超调量控制　　图1为典型的双闭环系统理论控制框图〔1〕 . 实际系统在启动过程中, A SR 和A CR 存在着图 1 典型双闭环系统控制论框图饱和非线性现象(即输出幅度达到限幅值) 1 这使得电机能在大电流下迅速地启动, 获得准最优时间特性, 但却引起转速超调. 为了消除超调, 必须满足如下充分必要条件, 即在 e (t) 变负　收稿日期　2000210207　　　作者简介　周凯汀(19682) , 女, 讲师　基金项目　华侨大学科研基金资助项目 ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.

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之前,A SR 退出饱和, 同时电机又要有足够的惯量上升到预期值 P I 调节器一般由集成运算放大器和电阻电容构成, 饱和非线性现象是运放整体由线性器

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