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第1章 晶闸管直流调速系统概述1

1·1 引言1

目录1

1·2 晶闸管直流调速系统的调速特点2

1·2·1 直流电动机的调速特点2

1·2·2晶闸管整流电路的特点5

1·2·3晶闸管整流供电的直流电动机机械特性7

1·3晶闸管直流调速系统的分类10

1·3·1开环控制系统和闭环控制系统10

1·3·2有静差调速系统和无静差调速系统12

1·4 自动调速系统的组成13

1·3·3其他分类方法13

1·5 自动调速系统的技术指标14

1·5·1静态指标14

1·5·2动态指标17

1.6 自动调速系统的研究方法19

第2章 单闭环有静差直流调速系统21

2·1反馈控制系统21

2·1·1反馈环节的作用21

2·1·2反馈量和反馈方式的选择21

2·2静态结构图和静态特性方程的求取25

2·2·1静态结构图25

2·2·2 自动调速系统静态特性方程的求取29

2·2·3对闭环系统静态特性方程的分析30

2·2·4增设电流截止负反馈环节后的静特性分析32

2·3具有电压负反馈、电流正反馈及电流截止负反馈的调速系统36

2·3·1系统的组成36

2·3·2静态结构图和静态特性方程37

2·4小功率有静差直流调速系统实例分析39

2·4·1技术数据、技术指标和结构特点39

2·4·2定性分析39

2·4·3静特性的定量估算43

2·4·4系统的调试与整定46

3·1·1积分环节的作用和特点52

第3章 无静差调速系统与双闭环调速系统52

3·1无静差调速系统52

3·1·2调速系统无静差的实现54

3·1·3比例—积分调节器55

3·1·4比例—积分调节器在调速系统中的应用56

3·2 PI调节器的实用线路57

3·2·1 PI调节器零点飘移的抑制57

3·2·2调节器的输入限幅与输入滤波电路57

3·2·3调节器的输出限幅电路58

3·2·4 调节器的输出功率放大电路59

3·2·5 比例系数可调的PI调节器电路60

3·2·6积分时间常数可调的PI调节器电路61

3·3速度与电流双闭环调速系统62

3·2·7实用线路举例62

3·3·1系统的组成63

3·3·2结构特点和两个调节器的作用64

3·3·3突加给定时的起动过程65

3·3·4突加负载时的工作过程68

3·3·5双闭环调速系统的抗扰动能力68

3·4调压调磁直流调速系统70

3·4·1概述70

3·3·7典型线路举例70

3·3·6双闭环调速系统的静特性70

3·4·2 调压调磁调速系统的激磁控制方式71

3·4·3非独立控制激磁的调压调磁调速系统的工作原理72

第4章 自动调速系统的数学模型80

4·1系统的微分方程80

4·1·1系统微分方程式的建立80

4·1·2系统微分方程建立举例80

4·2传递函数和动态结构图82

4·2·1传递函数的概念82

4·2·2动态结构图83

4·2·3传递函数的求取方法84

4·3·1比例环节87

4·3典型环节及其传递函数87

4·3·2积分环节89

4·3·3惯性环节89

4·3·4微分环节92

4·3·5振荡环节94

4·3·6延迟环节98

4·3·7 P？调节器99

4·4 自动调速系统的结构图及其传递函数101

4·4·1 自动调速系统的动态结构图101

4·4·2多环系统结构图的化简和传递函数的求取103

4·5频率特性109

4·5·1频率特性的概念110

4·5·2频率特性的求取方法111

4·5·3频率特性的表示方法112

4·5·4典型环节的频率特性114

4·5·5串联环节的对数频率特性122

4·5·6系统的闭环频率特性128

第5章 自动调速系统的性能分析133

5·1 自动调速系统的稳定性分析133

5·1·1稳定性概念133

5·1·2 系统稳定性与数学模型之间的关系134

5·1·3稳定判据135

5·1·4稳定裕量与相对稳定性137

5·1·5对数频率判据139

5·2 自动调速系统稳态性能分析147

5·2·1稳态误差147

5·2·2稳态误差与系统类型、输入信号间的天系149

5·2·3 自动调速系统的稳态误差151

5·2·4稳态误差与开环对数频率特性（Bode图）间的关系152

5·3 自动调速系统动态性能分析153

5·3·1求取动态指标的一般方法153

5·3·2二阶系统的跟随动态性能分析156

5·3·3 由开环频率特性分析系统的动态性能159

5·3·4由闭环频率特性分析系统的动态性能161

5·3·5综述163

5·3·6二阶系统的抗扰性能164

第6章 自动控制系统的校正171

6·1校正装置171

6·2串联校正173

6·2·1 用（PD）校正装置进行串联校正（相位超前校正）173

6·2·2用（PI）校正装置进行串联校正（相位滞后校正）174

6·2·3用（PID）校正装置进行串联校正（相位滞后—超前校正）176

6·2·4非典型系统的典型化6·3反馈校正178

第7章 自动调速系统的计算方法181

7·1 由开环对数频率特性（Bode图）进行分析计算的方法181

7·1·1预期对数频率特性的建立181

7·1·2系统固有特性的确定182

7·1·3系统固有部分的近似处理方法185

7·1·4双闭环调速系统的计算举例186

7·2自动调速系统的工程计算方法（“最佳化”准则、Mr=Mrmin准则、γ = γmax准则）190

7·2·1典Ⅰ和典Ⅱ系统的跟随性能190

7·2·2典Ⅰ和典Ⅱ系统的抗扰性能195

7·2·3工程计算举例197

7·3近似处理对计算结果的影响205

7.3.1速度调节器（ST）饱和对起动性能的影响205

7.3.2电动机电势E对电枢电流的影响206

7·4关于参数选择的若干说明207

7·4·1 系统的固有参数207

7.3.3机械上的扭振对系统稳定性的影响207

7·4·2系统的预选参数209

7·4·3调节器参数210

第8章 直流调速系统的实例分析和系统调试216

8·1直流调速系统实例的分析与计算216

8·1·1本系统的主要技术性能要求216

8·1·2主电路216

8·1·3触发电路225

8·1·4控制电路229

8·1·5检测电路234

8·1·6综合分析236

8·2·2控制电路检查、调试237

8·2 自动调速系统的调试237

8·2·1系统调试前的准备工作237

8·2·3轻载主回路通电调试238

8·2·4负载调试240

8·3维护使用及故障检查241

8·3·1维护使用241

8·3·2故障检查242

第9章 晶闸管直流可逆自动调速系统245

9·1晶闸管－电动机可逆调速电路的几种形式245

9·1·1电枢可逆线路245

9·1·2磁场可逆线路247

9·1·4电枢可逆系统的几种线路248

9·1·3电枢可逆方案与磁埸可逆方案的比较248

9·2 可逆拖动的四种工作状态249

9·2·1有源逆变的概念249

9·2·2可逆拖动的工作状态249

9·3有环流可逆调速系统251

9·3·1环流的形成251

9·3·2均衡电抗器253

9·3·3有环流可逆调速系统的工作原理254

9·4逻辑控制的无环流可逆系统256

9·4·1系统的组成256

9·4·3电平检测器257

9·4·2逻辑切换指令的选择257

9·4·4逻辑判断电路260

9·4·5延时电路261

9·4·6逻辑保护环节263

9·5错位控制无环流可逆调速系统263

9·5·1错位控制原理264

9·5·2死区的产生266

9·5·3错位无环流可逆调速系统的结构和死区的压缩267

10附录270

10·1转速、电流和电压检测270

10·1·1转速的检测270

10·1·2 直流电流的检测271

10·1·3直流电压的检测273

10·2拉普拉斯（Laplace）变换276

10.2·1 Laplace变换的概念276

10·2·2 Laplace变换的主要运算定理280

10·2·3 Laplace反变换284

10·2·4 Laplace变换应用举例284

10·3 逆变颠覆与逆变角的限制287

10·4本书符号说明289

10·4·1系统参数和物理量的符号289

10·4·2元件与装置符号291

参考书籍291