直流无静差调速系统

采用比例(P)放大器控制的直流调速系统,可使系统稳定,并有一定的稳定裕度,同时还能满足一定的稳态精度指标。但是,带比例放大器的反馈控制闭环调速系统是有静差的调速系统

在采用比例调节器控制的自动系统中,输入偏差是维持系统运行的基础,必然要产生静差,因此是有静差系统

如果要消除系统误差,必须寻找其他控制方法
PID

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积分控制

在稳态运行时,转速偏差电压 ΔUn 必然为 0
积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史
(只看数值上的关系,忽略负号)

Uex=1CUinRdtUex=1TiUint

Ti=RC 积分时间常数

Uex(s)Uin(s)=1Tis

如果采用积分调节器,则控制电压Uc是转速偏差电压∆Un的积分

Uc=1Ti0tΔUndt

采用积分调节器,当转速在稳态时达到与给定转速一致,系统仍有控制信号,保持系统稳定运行,实现无静差调速

比例控制 积分控制

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比例积分控制

PI的模数实现
比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点,又克服了各自的缺点,扬长避短,互相补充。

Uex=1CUinR0dt+R1R0UinUex(s)Uin(s)=Kp+1Tis

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带电流截止的无静差直流调速系统的静特性
整个静特性近似呈矩形

n0nI开环机械特性无静差转速负反馈电流截止