第一篇：伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程總結(jié)

問(wèn)題6

6.1、對(duì)課程的教學(xué)方法、教學(xué)效果有何客觀(guān)評(píng)價(jià)？

伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用的是每節(jié)課一個(gè)專(zhuān)題的方式進(jìn)行教學(xué)，在總體上是我們對(duì)電機(jī)以及伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)有一個(gè)整體的了解，由于本科學(xué)習(xí)過(guò)程中沒(méi)有接觸過(guò)電機(jī)以及相關(guān)的課程，這門(mén)課使我對(duì)電機(jī)有了相關(guān)的了解，課堂上的入門(mén)學(xué)習(xí)以及課后查閱相關(guān)資料的補(bǔ)充學(xué)習(xí)，讓我覺(jué)得上了這門(mén)課之后受益匪淺。我的建議是每一章學(xué)習(xí)后，都要給學(xué)生們進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)總結(jié)，一則讓其掌握本章學(xué)習(xí)的知識(shí)框架，二是幫助我們回顧一些細(xì)節(jié)性的東西。

6.2、結(jié)合自身研究的課題，談?wù)剬?duì)《伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》課程教學(xué)內(nèi)容、授課方式的建議。

本人研究的課題是全自動(dòng)麻將機(jī)的設(shè)計(jì)，其中涉及到圖像處理的各種算法以及多電機(jī)的協(xié)調(diào)控制，目前正處于電機(jī)的選型階段，這門(mén)課的對(duì)于各種電機(jī)的介紹讓我了解了不同類(lèi)型電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)以及應(yīng)用場(chǎng)合，為課題中電機(jī)的選型提供了理論上的幫助。

6.3、請(qǐng)針對(duì)某一章節(jié)具體內(nèi)容談一下學(xué)習(xí)感受

通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)這一章的學(xué)習(xí)，我將伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。

步進(jìn)電機(jī)作為一種開(kāi)環(huán)控制的系統(tǒng)，和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國(guó)內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機(jī)也越來(lái)越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號(hào)），但在使用性能和應(yīng)用場(chǎng)合上存在著較大的差異?，F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。

一、控制精度不同

兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為 1.8°、0.9°，五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)通過(guò)細(xì)分后步距角更小。如三洋公司（SANYO DENKI）生產(chǎn)的二相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機(jī)的步距角。交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以三洋全數(shù)字式交流伺服電機(jī)為例，對(duì)于帶標(biāo)準(zhǔn)2000線(xiàn)編碼器的電機(jī)而言，由于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360°/8000=0.045°。對(duì)于帶17位編碼器的電

機(jī)而言，驅(qū)動(dòng)器每接收131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=0.0027466°，是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。

二、低頻特性不同

步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。振動(dòng)頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動(dòng)器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動(dòng)現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時(shí)，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來(lái)克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象，比如在電機(jī)上加阻尼器，或驅(qū)動(dòng)器上采用細(xì)分技術(shù)等。交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能（FFT），可檢測(cè)出機(jī)械的共振點(diǎn)，便于系統(tǒng)調(diào)整。

三、矩頻特性不同

步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以?xún)?nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。

四、過(guò)載能力不同

步進(jìn)電機(jī)一般不具有過(guò)載能力。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過(guò)載能力。以三洋交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過(guò)載和轉(zhuǎn)矩過(guò)載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的二到三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)因?yàn)闆](méi)有這種過(guò)載能力，在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)，而機(jī)器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便出現(xiàn)了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。

四、運(yùn)行性能不同

步進(jìn)電機(jī)的控制為開(kāi)環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過(guò)高或負(fù)載過(guò)大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)高易出現(xiàn)過(guò)沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問(wèn)題。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過(guò)沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。

六、速度響應(yīng)性能不同

步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200～400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以山洋400W交流伺服電機(jī)為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)

合。

綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來(lái)做執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。

第二篇：雷達(dá)天線(xiàn)伺服控制系統(tǒng)要點(diǎn)

自 動(dòng) 控 制 原 理 課 程 設(shè) 計(jì)

概 述

用來(lái)精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過(guò)程的反饋控制系統(tǒng)。又稱(chēng)隨動(dòng)系統(tǒng)。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專(zhuān)指被控制量（系統(tǒng)的輸出量）是機(jī)械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)，其作用是使輸出的機(jī)械位移（或轉(zhuǎn)角）準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角）。伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒(méi)有原則上的區(qū)別。它是由若干元件和部件組成的并具有功率放大作用的一種自動(dòng)控制系統(tǒng)。位置隨動(dòng)系統(tǒng)的輸入和輸出信號(hào)都是位置量，且指令位置是隨機(jī)變化的，并要求輸出位置能夠朝著減小直至消除位置偏差的方向，及時(shí)準(zhǔn)確地跟隨指令位置的變化。位置指令與被控量可以是直線(xiàn)位移或角位移。隨著工程技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種類(lèi)型的位置隨動(dòng)系統(tǒng)。由于發(fā)展了力矩電機(jī)及高靈敏度測(cè)速機(jī)，使伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了直接驅(qū)動(dòng)，革除或減小了齒隙和彈性變形等非線(xiàn)性因素，并成功應(yīng)用在雷達(dá)天線(xiàn)。伺服系統(tǒng)的精度主要決定于所用的測(cè)量元件的精度。此外，也可采取附加措施來(lái)提高系統(tǒng)的精度，采用這種方案的伺服系統(tǒng)稱(chēng)為精測(cè)粗測(cè)系統(tǒng)或雙通道系統(tǒng)。通過(guò)減速器與轉(zhuǎn)軸嚙合的測(cè)角線(xiàn)路稱(chēng)精讀數(shù)通道，直接取自轉(zhuǎn)軸的測(cè)角線(xiàn)路稱(chēng)粗讀數(shù)通道。因此可根據(jù)這個(gè)特征將它劃分為兩個(gè)類(lèi)型，一類(lèi)是模擬式隨動(dòng)系統(tǒng)，另一類(lèi)是數(shù)字式隨動(dòng)系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)——雷達(dá)天線(xiàn)伺服控制系統(tǒng)實(shí)際上就是隨動(dòng)系統(tǒng)在雷達(dá)天線(xiàn)上的應(yīng)用。系統(tǒng)的原理圖如圖1-1所示。

自 動(dòng) 控 制 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 雷達(dá)天線(xiàn)伺服控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

圖1-1 雷達(dá)天線(xiàn)伺服控制系統(tǒng)原理圖

1.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

從圖1-1可以看出本系統(tǒng)是一個(gè)電位器式位置隨動(dòng)系統(tǒng)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)天線(xiàn)的跟蹤控制，由以下幾個(gè)部分組成：位置檢測(cè)器、電壓比較放大器、可逆功率放大器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)。以上四部分是該系統(tǒng)的基本組成，在所采用的具體元件或裝置上，可采用不同的位置檢測(cè)器，直流或交流伺服機(jī)構(gòu)等等。

現(xiàn)在對(duì)系統(tǒng)的組成進(jìn)行分析：

1、受控對(duì)象：雷達(dá)天線(xiàn)

2、被控量：角位置?m。

3、干擾：主要是負(fù)載變化（f及TL）。

*

4、給定值：指令轉(zhuǎn)角?m。

*

5、傳感器：由電位器測(cè)量?m、?m，并轉(zhuǎn)化為U、U*。

6、比較計(jì)算：兩電位器按電橋連接，完成減法運(yùn)算U*?U?e（偏差）。

7、控制器：放大器，比例控制。

8、執(zhí)行器：直流電動(dòng)機(jī)及減速箱。

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1.3 工作原理

分三種情況考慮：

*1當(dāng)兩個(gè)電位器RP1和RP2的轉(zhuǎn)軸位置一樣時(shí)，給定角?m與反饋角?m相等，所以角差*??m??m??m?0，電位器輸出電壓U*?U，電壓放大器的輸出電壓Uct?0，可逆功率放大器的輸出電壓Ud?0，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n?0，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。

**2當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使給定角?m增大，??m?0，則U>U，Uct?0，Ud?0，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n>0，經(jīng)減速器帶動(dòng)雷達(dá)天線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，雷達(dá)天線(xiàn)通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)帶動(dòng)電位器RP2的轉(zhuǎn)軸，使?m也增大。

*3給定角?m減小，**，電動(dòng)機(jī)就帶動(dòng)雷達(dá)天線(xiàn)超著縮小偏差的方向運(yùn)動(dòng)，只有當(dāng)?m?m??m??m，偏差角??m?0，Uct?0，Ud?0，系統(tǒng)才會(huì)停止運(yùn)動(dòng)而處在新的穩(wěn)定狀態(tài)。雷達(dá)天線(xiàn)伺服控制系統(tǒng)框圖 由實(shí)物圖可畫(huà)出系統(tǒng)方框圖，如下

圖3-1 雷達(dá)天線(xiàn)伺服控制系統(tǒng)原理框圖

*給定角?m經(jīng)電位器變成給定信號(hào)U*，被控量經(jīng)電位器變成反饋信號(hào)U，給定信號(hào)與反饋信號(hào)產(chǎn)生偏差信號(hào)e；偏差信號(hào)經(jīng)放大器（電壓比較放大器和可逆功率放大器）得到

*（直流伺服電動(dòng)機(jī)）作用到雷達(dá)天線(xiàn)上，減小偏差，最終實(shí)現(xiàn)?mUd，Ud通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)??m。這就是控制的整個(gè)過(guò)程。

2.1各部分傳函及方塊圖

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2.1.1 位置檢測(cè)器

在控制系統(tǒng)中,單個(gè)電位器用作為信號(hào)變換裝置，一對(duì)電位器可以組成誤差檢測(cè)器，空載時(shí)，單個(gè)電位器的電刷角位移?(t)與輸出電壓u(t)的關(guān)系曲線(xiàn)在進(jìn)行理論分析時(shí)可以用直線(xiàn)近似，于是可得輸出電壓為

u(t)?K0?(t)

式中K0?E?max，是電刷單位角位移對(duì)應(yīng)的輸出電壓，稱(chēng)為電位器傳遞系數(shù)，其中E是電位器電源電壓，?max是電位器最大工作角。對(duì)上式求拉氏變換，可求得電位器傳遞函數(shù)為

G(s)?U(s)?K0 ?(s)可以看出電位器的傳遞函數(shù)是一個(gè)常值，它取決于電源電壓E和電位器最大工作角度?max。電位器可用圖2-1的方框圖表示。

圖2-1 電位器方框圖

其中輸入X(s)就是?(s)，輸出C(s)就是U(s)，G(s)就是K0。

用一對(duì)相同的電位器組成誤差檢測(cè)器時(shí)，其輸出電壓為

u(t)?u1(t)?u2(t)?K0[?1(t)??2(t)]?K0??(t)

式中K0是單個(gè)電位器的傳遞系數(shù)；??(t)??1(t)??2(t)是兩個(gè)電位器電刷角位移之差。稱(chēng)為誤差角。因此，誤差角為輸入時(shí)，誤差檢測(cè)器的傳遞函數(shù)與單個(gè)電位器傳遞函數(shù)相同，即為

G(s)?U(s)?K0 ??(s)2.2．2 電壓比較放大器

電壓比較放大器實(shí)際上是比較元件和一部分放大元件的組合，其職能是把測(cè)量元件檢測(cè)到的被控量實(shí)際值與給定元件給出的參據(jù)量進(jìn)行比較，求出它們之間的偏差，并經(jīng)過(guò)電壓型集成運(yùn)算放大器的放大作用，將偏差信號(hào)放大。具體說(shuō)來(lái)就是：

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Uct?Kct(U*?U)

其中Kct??R1R0，又因U*?U?e（偏差），所以上式可以寫(xiě)成Uct?Kcte，對(duì)該式兩邊同時(shí)進(jìn)行拉氏變換，可得電壓比較運(yùn)算放大器的傳遞函數(shù)為

G(s)?Uct(s)?Kct E(s)從式子可以知道電壓比較放大器的傳遞函數(shù)也是一個(gè)常值。電壓比較放大器可以用圖2-2所示的方框圖表示

E(s)G(s)Uct(s)

圖2-2 電壓比較器方框圖

其中G(s)?Kct。

2.2.3 可逆功率放大器

本設(shè)計(jì)用到的功率放大器由晶閘管或大功率晶體管組成功放電路，由它輸出一個(gè)足以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)SM的電壓和電流。分析可知，對(duì)該環(huán)節(jié)做近似處理，可得

Ud?KdUct

對(duì)式子兩邊同時(shí)做拉氏變換，得可逆功率放大器的傳遞函數(shù)為

G(s)?Ud(s)?Kd Uct(s)用圖2-3所示的方框圖表示。

Uct(s)G(s)Ud(s)

圖2-3 可逆功率放大器方框圖

其中G(s)?Kd。

2.2.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)

直流伺服電動(dòng)機(jī)在控制系統(tǒng)中廣泛用作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用來(lái)對(duì)被控對(duì)象的機(jī)械運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)快速控制，通過(guò)簡(jiǎn)化處理后的直流伺服電動(dòng)機(jī)的微分方程為

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Tmd?m(t)??m(t)?K1ud(t)?K2M(t)dt式中M(t)可視為負(fù)載擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩。根據(jù)線(xiàn)性系統(tǒng)的疊加原理，可分別求ud(t)到?m(t)和M(t)到?m(t)的傳遞函數(shù)，以便研究在ud(t)和M(t)分別作用下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?m(t)的性能，將他們疊加后，便是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的響應(yīng)特性。所以在不考慮負(fù)載擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩的條件下，即M(t)?0'時(shí)和在零初始條件下，即?m(0)??m(0)?0時(shí)，對(duì)上式各項(xiàng)求拉氏變換，并令?m(s)?L[?m(t)]，Ud(s)?L[ud(t)]，則得s的代數(shù)方程為

(Tms?1)?m(s)?K1Ud(s)

由傳遞函數(shù)的定義，于是有

G(s)??m(s)K1 ?Ud(s)Tms?1G(s)便是電樞電壓ud(t)到?m(t)的傳遞函數(shù)，Tm是系統(tǒng)的機(jī)電常數(shù)。

這可以用圖2-4所示的方框圖來(lái)表示

圖2-4 直流伺服電動(dòng)機(jī)方框圖

其中G(s)?K1。Tms?12.2.5減速器

設(shè)減速器的速比為i，減速器的輸入轉(zhuǎn)速為n，而輸出轉(zhuǎn)速為n'，則減速器的傳遞函數(shù)為

G(s)?N'(s)?Kg N(s)其中Kg?1/i。

2.3系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖

在不考慮干擾力矩的條件下，并適當(dāng)?shù)淖儞Q，就會(huì)得到雷達(dá)天線(xiàn)伺服控制控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，如圖3-2所示

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圖3-2 雷達(dá)天線(xiàn)伺服控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

*其中R(s)就是?m(s)，C(s)就是?m(s)，Kg?1/i。

將方框圖進(jìn)行化簡(jiǎn)處理，可得系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)

G(s)?C(s)?m(s)K ?*?R(s)?m(s)s(Tms?1)其中K?K0KctKdK1Kg。簡(jiǎn)化后的系統(tǒng)方框圖如圖3-3所示

圖3-3 系統(tǒng)簡(jiǎn)化方框圖

從實(shí)際考慮，我們知道雷達(dá)天線(xiàn)伺服控制系統(tǒng)的性能應(yīng)該是響應(yīng)速度盡可能快，即調(diào)節(jié)時(shí)間盡可能小，超調(diào)量盡可能小。

3.系統(tǒng)傳遞函數(shù)

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是系統(tǒng)通過(guò)校正設(shè)計(jì)后的單位階躍響應(yīng)無(wú)超調(diào)，且調(diào)節(jié)時(shí)間ts?0.5s。因系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為

G(s)?K

s(Tms?1)其中K為開(kāi)環(huán)增益，Tm為直流伺服電動(dòng)機(jī)的時(shí)間常數(shù)。選取Tm?0.1s的直流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)求得系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)

?(s)?K/TmG(s)?1?G(s)s2?1s?KTmTm由上式可以得到閉環(huán)特征方程為

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s2?1Ks??0 TmTm這是一個(gè)二階系統(tǒng)，在沒(méi)有校正設(shè)計(jì)前，取系統(tǒng)的阻尼比為??0.5，代入Tm?0.1，由二階系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形式有

2??n?1?10 Tm?n2?K?10K Tm計(jì)算得到?n?10rad/s。系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益為

K?10(rad/s)2

系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為

G(s)?K10 ?s(Tms?1)s(0.1s?1)這可以用系統(tǒng)的參數(shù)方框圖表示，如圖3-4所示

圖3-4 系統(tǒng)參數(shù)方框圖 系統(tǒng)性能分析

4.1系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能分析

可以看出??1，是一型系統(tǒng)。靜態(tài)位置誤差系數(shù)

Kp?limG(s)H(s)??

s?0得到系統(tǒng)在階躍輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差

ess?4.2系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析

11??0

1?limG(s)H(s)1?Kps?0對(duì)本系統(tǒng)而言，在沒(méi)有校正設(shè)計(jì)時(shí)，??0.5，可知系統(tǒng)是欠阻尼二階系統(tǒng)。動(dòng)態(tài)分析

自 動(dòng) 控 制 原 理 課 程 設(shè) 計(jì)

具體而言就是確定系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。因??cos?，于是求得阻尼角為

??arccos??arccos0.5??/3

而阻尼振蕩頻率為

?d??n1??2?8.66(rad/s)

對(duì)欠阻尼二階系統(tǒng)各性能指標(biāo)進(jìn)行近似計(jì)算，可得

1、延遲時(shí)間td：

td?1?0.7??1?0.7?0.5?0.135

10?n2、上升時(shí)間tr：

tr???????/3??0.24(s)?d8.663、調(diào)節(jié)時(shí)間ts：

ts?3.5?3.5?0.7(s)

0.5?10??n4、超調(diào)量?%：

?%?e???/1??2?100%?16.3%

由這些計(jì)算出的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)可以知道，系統(tǒng)并沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，超調(diào)量?%?16.3%?0，調(diào)節(jié)時(shí)間ts?0.7?0.5。系統(tǒng)此時(shí)的單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)如圖4-1所示

圖4-1 系統(tǒng)校正前單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)

從對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析和圖4-1可以看出，如果該系統(tǒng)沒(méi)有校正設(shè)計(jì)，則達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，所以為了滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，必須進(jìn)行校正設(shè)計(jì)。

自 動(dòng) 控 制 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 校正設(shè)計(jì)

所謂校正，就是在系統(tǒng)中加入一些其參數(shù)可以根據(jù)需要而改變的機(jī)構(gòu)或裝置，使系統(tǒng)整個(gè)特性發(fā)生變化，從而滿(mǎn)足給定的各項(xiàng)性能指標(biāo)。目前，在工程實(shí)踐中常用的有三種校正方法，分別是串聯(lián)校正、反饋校正和復(fù)合校正。

本系統(tǒng)的校正設(shè)計(jì)采用反饋校正。反饋校正是目前廣泛應(yīng)用的一種校正方式，反饋校正的基本原理是：用反饋校正裝置包圍待校正系統(tǒng)中對(duì)動(dòng)態(tài)性能改善有重大妨礙作用的某些環(huán)節(jié)，形成一個(gè)局部反饋回路（內(nèi)回路），在局部反饋回路的開(kāi)環(huán)幅值遠(yuǎn)大于1的條件下，局部反饋回路的特性主要取決于反饋校正裝置，而與被包圍部分無(wú)關(guān)；適當(dāng)選擇校正裝置的形式和參數(shù)，可以使系統(tǒng)的性能滿(mǎn)足給定指標(biāo)的要求。

本系統(tǒng)采用直流測(cè)速發(fā)電機(jī)作為校正裝置，即采用測(cè)速反饋控制來(lái)實(shí)現(xiàn)校正。直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的傳遞函數(shù)為

G(s)?U(s)?Kt ?(s)或

G(s)?U(s)?Kts ?(s)將該校正環(huán)節(jié)加到原系統(tǒng)中，可以得到校正后的系統(tǒng)方框圖，如圖5-1所示

圖5-1 校正后雷達(dá)天線(xiàn)伺服控制系統(tǒng)方框圖

畫(huà)簡(jiǎn)后得到圖5-2

圖5-2 校正后系統(tǒng)方框圖

由圖5-2得到校正后的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)

自 動(dòng) 控 制 原 理 課 程 設(shè) 計(jì)

G(s)?K10 ?s(Tms?1?KKt)s(0.1s?1?10Kt)進(jìn)一步得到校正后的系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程

s2?(10?100Kt)s?100?0

其中Kt為與測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出斜率有關(guān)的測(cè)速反饋系數(shù)，校正設(shè)計(jì)的主要目的就是確定反饋系數(shù)，以達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。

前面已經(jīng)提到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是通過(guò)校正設(shè)計(jì)后系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)無(wú)超調(diào)，且調(diào)節(jié)時(shí)間ts?0.5s。我們知道對(duì)于二階系統(tǒng)要想無(wú)超調(diào)量，則校正后阻尼比?t?1。而且本系統(tǒng)要求盡可能快的響應(yīng)，所以取阻尼比?t?1。進(jìn)而有2?t?n?10?100Kt，?n2?100，于是可以計(jì)算出

Kt?0.1

由于

2s2?2??n??n?(s?1/T1)(s?1/T2)

當(dāng)阻尼比為1時(shí)，T1?T2，所以得

2T1?T2?1/?n?0.1(s)

根據(jù)過(guò)阻尼二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的近似計(jì)算，可得校正后系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)為

td?1?0.6?t?0.2?t2?n1?1.5?t??t2?1?0.6?0.2?0.18(s)

10tr??n?1?1.5?1?0.35(s)10ts?4.75T1?0.475(s)

調(diào)節(jié)時(shí)間ts?0.475?0.5，無(wú)超調(diào)量，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

自 動(dòng) 控 制 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 結(jié)

論

本設(shè)計(jì)是雷達(dá)天線(xiàn)伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，伺服控制系統(tǒng)最初用于船舶的自動(dòng)駕駛、火炮控制和指揮儀中，后來(lái)逐漸推廣到很多領(lǐng)域，特別是雷達(dá)天線(xiàn)伺服控制系統(tǒng)。主要討論的是雷達(dá)天線(xiàn)的跟蹤問(wèn)題。雖然系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，但這只是理論上的設(shè)計(jì)，好多環(huán)節(jié)都采用了理想化的處理，與實(shí)際條件還有一定的區(qū)別。要是進(jìn)行物理設(shè)計(jì)，還有很多方面的問(wèn)題需要注意和解決。從本質(zhì)上說(shuō)就的一個(gè)位置隨動(dòng)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)工作原理的分析，進(jìn)行了方案和主要元部件的選擇。對(duì)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益和靜態(tài)誤差進(jìn)行了計(jì)算，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析，了解了系統(tǒng)在沒(méi)有進(jìn)行校正設(shè)計(jì)時(shí)的動(dòng)態(tài)性能，最后進(jìn)行了校正設(shè)計(jì)并再次進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，使系統(tǒng)最終達(dá)到了在單位階躍信號(hào)作用下，響應(yīng)無(wú)超調(diào)，調(diào)節(jié)時(shí)間ts?0.5s的設(shè)計(jì)要求。

自 動(dòng) 控 制 原 理 課 程 設(shè) 計(jì) 體

會(huì)

通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)也使我們學(xué)到了很多知識(shí)，不僅使我們對(duì)自動(dòng)控制原理的了解和理解更加深刻了，而且也讓我們學(xué)會(huì)了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，我了解了雷達(dá)天線(xiàn)伺服控制系統(tǒng)的工作原理，并進(jìn)一步學(xué)習(xí)了控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，系統(tǒng)的時(shí)域分析法，系統(tǒng)的校正等方面的知識(shí)。讓我們學(xué)會(huì)了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法鞏固了所學(xué)的知識(shí)，學(xué)會(huì)了如何利用圖書(shū)館的資源。學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作的精神以及刻苦鉆研的精神，學(xué)會(huì)一些在課本中根本沒(méi)有提及到的東西。加強(qiáng)了理論知識(shí)與實(shí)踐統(tǒng)一的能力，加強(qiáng)了自己的動(dòng)手操作能力。同時(shí)，也讓我接觸了很多書(shū)本之外的知識(shí)，大大地豐富了我們的見(jiàn)聞，拓寬了我們的視野。由于，自動(dòng)控制原理適用于很多領(lǐng)域、應(yīng)用于各行各業(yè)，在做本次設(shè)計(jì)的同時(shí)，也讓我們接觸、學(xué)習(xí)了許多其他專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)，豐富了我們的知識(shí)儲(chǔ)備。但由于本人的所學(xué)和水平有限，難免出現(xiàn)一些問(wèn)題和錯(cuò)誤，還望老師予以批評(píng)指正。

自 動(dòng) 控 制 原 理 課 程 設(shè) 計(jì)

參考文獻(xiàn)

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第三篇：DSP原理與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程教學(xué)研究(精)

DSP原理與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程教學(xué)研究

茅靖峰，吳愛(ài)華，吳

曉

(南通大學(xué) 電氣工程學(xué)院，江蘇 南通 226007)摘要：“DSP原理與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程具有知識(shí)面寬、綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，是一門(mén)較為難教難學(xué)的課程。為了切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的DSP技術(shù)應(yīng)用能力，取得良好的教學(xué)效果，本文從課程的教學(xué)目的，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和課程考核方式等方面進(jìn)行了一些有益的教學(xué)研究和探討，對(duì)電氣控制類(lèi)DSP技術(shù)的教學(xué)有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：DSP原理；運(yùn)動(dòng)控制；教學(xué)研究；任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

中圖分類(lèi)號(hào): G642.3；TM301.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008－0686（2007）01－0008－03 Teaching Research of “DSP Principle and Motion Control Systems”

MAO Jing-feng , WU Ai-hua , WU Xiao(Institute of Electrical Engineering, Nantong University, Nantong 226007, China)

Abstract：“DSP Principles and Motion Control Systems” is a course with characteristics of wide knowledge, extremely strong integration and practicality.The course is generally difficult for teaching and learning.In order to train student to good DSP technology practical application ability, and to achieve satisfying teaching effect, this paper introduces some helpful course teaching research experiences in teaching goals, teaching contents, teaching methods and examination method.These experiences may have some reference value for DSP technology education of electrical engineering major.Keywords：DSP principles;motion control;teaching research;task-driving method

DSP課程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)背景深、綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，高質(zhì)量地完成教學(xué)任務(wù)是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。筆者根據(jù)本校電氣控制類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)際培養(yǎng)需要，開(kāi)設(shè)了“DSP原理與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程，經(jīng)過(guò)幾輪的教學(xué)，總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)。以下介紹對(duì)這門(mén)新課程的實(shí)踐和探索情況。

一、課程特點(diǎn)分析

已經(jīng)出版發(fā)行的多數(shù)DSP教材較適用在通信與信號(hào)處理領(lǐng)域的應(yīng)用，而適合于電氣控制類(lèi)專(zhuān)業(yè)的DSP運(yùn)動(dòng)控制類(lèi)教材和教學(xué)資源相對(duì)較少，我院開(kāi)設(shè)的“DSP原理與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程具有如下特點(diǎn)：?

（1）知識(shí)面寬：DSP在體系結(jié)構(gòu)、硬件接口設(shè)計(jì)和軟件編程思想等方面較之前續(xù)微處理器（MPU）課程，有著一定的繼承性和相似性；運(yùn)動(dòng)控制是電氣控制類(lèi)專(zhuān)業(yè)的主干必修課程。由這兩部分組成的“DSP原理與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程，涉及知識(shí)面較為廣泛，學(xué)習(xí)起點(diǎn)較高。在課程的教學(xué)上，不僅需要學(xué)生必備一定的基礎(chǔ)知識(shí)，例如：微機(jī)原理、單片機(jī)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制、特種電機(jī)、自動(dòng)控制原理、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，電子技術(shù)、C語(yǔ)言編程等。而且在課堂上也需要教師經(jīng)常對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)要的穿插回顧。因此，需要在整定課程教學(xué)內(nèi)容和應(yīng)用先進(jìn)教學(xué)手段上下功夫。（2）綜合性強(qiáng)：基于DSP的應(yīng)用控制系統(tǒng)是集器件原理、專(zhuān)業(yè)知識(shí)、算法軟件與硬件設(shè)計(jì)為一身的緊密結(jié)合體?！癉SP原理與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程的兩大組成部分應(yīng)該是有機(jī)地聯(lián)系在一起的。這些DSP在運(yùn)動(dòng)控制中的典型應(yīng)用不僅培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)DSP控制器的整體理解能力，還進(jìn)一步幫助學(xué)生加深了對(duì)電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、自動(dòng)控制、調(diào)速系統(tǒng)、檢測(cè)技術(shù)等諸多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域知識(shí)的再認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的“系統(tǒng)”感念，有效培養(yǎng)了學(xué)生的系統(tǒng)綜合能力和創(chuàng)新能力。

（3）實(shí)踐性強(qiáng)：本課程的目標(biāo)是培養(yǎng)電氣控制類(lèi)學(xué)生的DSP器件應(yīng)用能力，使學(xué)生具有獨(dú)立分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試DSP系統(tǒng)的工程應(yīng)用能力。但是，在目前專(zhuān)業(yè)課普遍缺少課時(shí)的情況下，本門(mén)課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)課時(shí)規(guī)劃和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選材也是課程教學(xué)研究的關(guān)鍵。

二、課程教學(xué)的研究與探討

針對(duì)電氣控制類(lèi)DSP課程的以上幾方面特點(diǎn)，我們?cè)谶M(jìn)行“DSP原理與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程的教學(xué)中明確：以培養(yǎng)DSP技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用能力為中心，把學(xué)習(xí)器件的理論知識(shí)與控制背景的實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合起來(lái)的教學(xué)思路。

1、合理選擇教學(xué)內(nèi)容和授課方式

我們考慮到市場(chǎng)占有率和器件生命周期，選擇了TI公司C2000系列的TMS320LF240x DSP作為教學(xué)的目標(biāo)芯片。

開(kāi)設(shè)的這門(mén)課程由TMS320LF240x控制器原理與基于DSP的交、直流電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩大部分組成，前者是基礎(chǔ)，后者是實(shí)例。

在具體的DSP原理教學(xué)內(nèi)容上，我們突出總體結(jié)構(gòu)、事件管理器、中斷管理系統(tǒng)和指令系統(tǒng)的講解。這一部分宜采用“比較法”進(jìn)行教學(xué)，即將LF240x的相關(guān)內(nèi)容與學(xué)生們熟悉的MCS-51內(nèi)容相穿插，進(jìn)行比較對(duì)照，以幫助學(xué)生更好地理解和接受新知識(shí)。例如，在講授LF240x存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)時(shí)，我們可首先回顧MCS-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，即程序與數(shù)據(jù)總線(xiàn)合一的馮諾曼結(jié)構(gòu)，它在尋址過(guò)程中，總線(xiàn)使用ALE信號(hào)實(shí)現(xiàn)分時(shí)復(fù)用，顯然工作效率不高；然后我們引出DSP處理速度快的一個(gè)原因就是，芯片廣泛采用了程序與數(shù)據(jù)空間分立的哈佛結(jié)構(gòu)，指出這種結(jié)構(gòu)不僅較MCS-51增大了存儲(chǔ)器空間，使DSP芯片具有了獨(dú)立的16位程序、數(shù)據(jù)與I/O空間，而且配合多總線(xiàn)技術(shù)和并行工作機(jī)制，大大提高了數(shù)據(jù)的處理速度。此處還可以為DSP匯編指令所具有的多步操作能力埋下伏筆。接下來(lái)我們?cè)龠M(jìn)一步說(shuō)明，由于LF240x存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)（多空間的分立），導(dǎo)致了DSP存儲(chǔ)器接口的復(fù)雜度增高，使芯片具有與MCS-51不同的數(shù)據(jù)線(xiàn)、地址線(xiàn)及片選信號(hào)線(xiàn)（DS、PS、IS、BR、STRB等），因此要在DSP存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)多加注意。顯然，采用“比較法”教學(xué)方式可將復(fù)雜的內(nèi)容逐步分解，陌生的概念被已知的內(nèi)容類(lèi)比（替代），如此循序漸進(jìn)、逐步深入，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，易于新知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

在具體的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例教學(xué)內(nèi)容上，我們突出兩個(gè)方面：一是硬件接口，二是軟件框架。前者需要結(jié)合DSP原理部分講解在具體的電機(jī)控制應(yīng)用案例中各引腳資源的合理使用方法；后者應(yīng)就具體案例講解DSP應(yīng)用控制程序的整體結(jié)構(gòu)、各功能寄存器的配置順序、算法編寫(xiě)技巧等。這一部分宜采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)法”進(jìn)行教學(xué)，即將一個(gè)典型DSP應(yīng)用案例，按所學(xué)的DSP知識(shí)要點(diǎn)細(xì)化分解為多個(gè)控制任務(wù)，通過(guò)教師逐步引導(dǎo)，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考并找出解決方案，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用DSP知識(shí)的能力。以開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)為例，當(dāng)電機(jī)原理講述完畢后，我們可以依次向同學(xué)提出如下問(wèn)題：對(duì)于電機(jī)的位置閉環(huán)問(wèn)題，我們需要使用那些DSP片內(nèi)外設(shè)？若使用捕獲引腳進(jìn)行轉(zhuǎn)速測(cè)量，應(yīng)采用什么捕獲觸發(fā)方式？與捕獲相匹配的定時(shí)器采用什么計(jì)數(shù)模式？分頻系數(shù)如何設(shè)定？轉(zhuǎn)子定位的計(jì)算式如何推導(dǎo)？對(duì)于轉(zhuǎn)矩閉環(huán)，DSP需采集什么反饋量？電流反饋信號(hào)如何調(diào)理？ADC模塊如何合理配置？

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上，重點(diǎn)突出基本應(yīng)用技能的掌握。我們采用內(nèi)容由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)方式，如從必選的仿真器使用、數(shù)據(jù)運(yùn)算及傳送、定時(shí)器及I/O使用等，到選做的頻率計(jì)、可控正弦波發(fā)生器、數(shù)字PID算法等。讓學(xué)生真正學(xué)會(huì)一些基本的DSP開(kāi)發(fā)調(diào)試方法，為將來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)和工作打下基礎(chǔ)。

此外，在課堂理論教學(xué)上，非常有必要花一定的精力對(duì)課程第一章的概述部分進(jìn)行較生動(dòng)充實(shí)的講解。向同學(xué)們講明諸如：DSP的定義、特征、歷程、分類(lèi)及主流芯片等問(wèn)題。并應(yīng)用實(shí)例法，給出DSP三種典型應(yīng)用：圖像處理、語(yǔ)音處理和電機(jī)控制的整體系統(tǒng)功能圖、實(shí)物照片以及樣品PCB板，力爭(zhēng)勾勒出一幅DSP器件應(yīng)用、發(fā)展和前景的全貌，以使在本課程的起始階段就能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、快速地進(jìn)入角色。

2、應(yīng)用多媒體教學(xué)手段

制作的多媒體課件不僅能夠簡(jiǎn)單明了地概括出各章節(jié)的知識(shí)要點(diǎn)，還大量運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源，將DSP的新技術(shù)、新應(yīng)用以及具有代表性的表格、圖形、圖像和動(dòng)畫(huà)搬進(jìn)課堂，創(chuàng)造出一個(gè)圖文井茂、有聲有色、生動(dòng)逼真的教學(xué)環(huán)境。

例如，在DSP器件原理介紹時(shí)，我們把總線(xiàn)結(jié)構(gòu)、中央處理單元、程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置、各模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及控制寄存器功能等重要的圖和表，用多媒體課件的形式來(lái)很好的展示；把復(fù)雜的匯編指令執(zhí)行時(shí)序和影響狀態(tài)位的變化過(guò)程等，不易單純用語(yǔ)言文字講清楚的內(nèi)容，用動(dòng)畫(huà)演繹的形式表示出來(lái)，以使教授內(nèi)容有的放矢、重點(diǎn)突出、易于學(xué)生掌握；在DSP運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中，我們將直流電機(jī)的H橋逆變電路開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)和電流響應(yīng)時(shí)序、交流異步電機(jī)SVPWM控制的空間電壓矢量合成原理、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置與相電感變化趨勢(shì)等抽象內(nèi)容，用圖形和彩色動(dòng)畫(huà)的形式表現(xiàn)出來(lái)，力爭(zhēng)在有限的課堂時(shí)間內(nèi)對(duì)這些已學(xué)知識(shí)有個(gè)快速回顧。

對(duì)于DSP匯編程序設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)環(huán)境使用這一章節(jié)，僅采用多媒體課件進(jìn)行講解是不夠的，描述程序編寫(xiě)和調(diào)試流程不如在課堂進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示。因此，針對(duì)這一章節(jié)，我們采用將實(shí)際DSP開(kāi)發(fā)環(huán)境搬入課堂的辦法進(jìn)行講授。首先，讓同學(xué)們對(duì)DSP開(kāi)發(fā)套件的三大部分（調(diào)試軟件CCS、仿真器TDS和評(píng)估板EVM）進(jìn)行實(shí)物接觸，然后，教師以一個(gè)流水燈實(shí)驗(yàn)為例，通過(guò)直接操作CCS軟件，講授DSP工程的建立方法、三類(lèi)文件：頭文件（F2407REG.H）、配置文件（LED.CMD）和主文件（LED.ASM）的功能、結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)方法，以及具體調(diào)試方法等基本概念和操作。進(jìn)一步通過(guò)更改諸如：頭文件的宏指令定義、配置文件的“段”定位配置、主文件的延時(shí)常數(shù)等參數(shù)，使學(xué)生親身感受到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化。

3、加強(qiáng)師生互動(dòng)交流

在授課過(guò)程中，加強(qiáng)了師生互動(dòng)的交流環(huán)節(jié)。其具體措施不僅是在課堂上老師多提啟發(fā)性問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考（任務(wù)驅(qū)動(dòng)），課間多請(qǐng)學(xué)生提問(wèn)題，還將教學(xué)小組成員主持和完成了多項(xiàng)DSP控制系統(tǒng)課題的科研成果融入到教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過(guò)參觀(guān)和現(xiàn)場(chǎng)講解DSP應(yīng)用案例的成果實(shí)物[3,4]，如開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)和磁懸浮數(shù)控系統(tǒng)等，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

4、采用科學(xué)的考核方式

我們將“DSP原理與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程的考核方式定為平時(shí)成績(jī)＋期末筆試的綜合方式。平時(shí)成績(jī)來(lái)自于學(xué)生的課堂表現(xiàn)、師生問(wèn)答、作業(yè)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)技能等方面的綜合。期末筆試采用開(kāi)卷考試的方式進(jìn)行，要求學(xué)生在120分鐘時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成諸如：功能寄存器的模式配置、中斷服務(wù)程序框架的編制、算法軟件的編寫(xiě)、硬件接口的設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的分析等應(yīng)用型考核試題。這一部分注重學(xué)生實(shí)際能力的體現(xiàn)。

三、結(jié)束語(yǔ)

“DSP原理與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”課程是電氣控制類(lèi)一門(mén)涉及多類(lèi)課程、知識(shí)背景深、實(shí)用性強(qiáng)、技術(shù)更新速度快的專(zhuān)業(yè)課程。在課程教學(xué)中我們需要明確樹(shù)立學(xué)生的主體觀(guān)，合理安排理論和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用合理的教學(xué)方法和手段，以及科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，努力提高教學(xué)效果，切實(shí)培養(yǎng)控制類(lèi)學(xué)生的DSP工程實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄒彥.DSP原理及應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005 [2] 周云松.《DSP原理與應(yīng)用》課程教學(xué)研究與實(shí)踐[J].福建電腦,2005,12:159-160 [3] 茅靖峰,趙德安,劉羨飛.基于DSP的車(chē)用開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)研究[J].中小型電機(jī), 2005,32(1):46-48 [4] 吳國(guó)慶,張鋼,張建生,等.基于DSP的磁懸浮電主軸數(shù)字控制系統(tǒng)研究[J].電氣自動(dòng)化, 2005, 10(3):12-13

?作者簡(jiǎn)介：茅靖峰（1976－），男，浙江寧波人，博士生，講師，主要從事電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的教學(xué)與科研工作。Email：mao.jf@126.com；TEL：*** 基金項(xiàng)目：江蘇省教育教改課題，南通大學(xué)課程群建設(shè)課題，南通大學(xué)教育教學(xué)研究基金課題（05010）

此文刊登在《電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)》2007年29卷第1期

第四篇：伺服控制總結(jié)

現(xiàn)代伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)綜述 緒論

隨著生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，要求交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)向數(shù)字化、高精度、高速度、高性能方向發(fā)展。要充分利用迅速發(fā)展的電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)，采用數(shù)字式伺服系統(tǒng)，利用危機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制，增強(qiáng)軟件控制功能，排除模擬電路的非線(xiàn)性誤差和調(diào)整誤差以及溫度飄雨等因素的影響，這可大大提高伺服系統(tǒng)的性能，并為實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制創(chuàng)造條件?？刂评碚撛谒欧\(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用，尋求更優(yōu)良的控制策略對(duì)交流伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制是提高其性能的有效途徑之一。隨著計(jì)算機(jī)性能的的日新月異，伺服系統(tǒng)的控制手段也向著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等更加智能化的方向發(fā)展。在機(jī)電一體化技術(shù)迅速發(fā)展的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)作為其關(guān)鍵組成部分，也得到前所未有的大發(fā)展，國(guó)內(nèi)外各個(gè)廠(chǎng)家相繼推出運(yùn)動(dòng)控制的新技術(shù)、新產(chǎn)品。主要有全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、可編程計(jì)算機(jī)控制器、國(guó)際開(kāi)放式結(jié)構(gòu)高性能DSP多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)、基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)和運(yùn)動(dòng)控制卡能幾項(xiàng)具有代表性的新技術(shù)。伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

2.1 伺服系統(tǒng)

伺服技術(shù)是以精確運(yùn)動(dòng)控制和力能輸出為目的，綜合運(yùn)用機(jī)電能量變換與驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)精確驅(qū)動(dòng)與系統(tǒng)控制的工程實(shí)用技術(shù)。伺服技術(shù)與系統(tǒng)是基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的最重要的控制技術(shù)之一和底層自動(dòng)化系統(tǒng)（裝備）。是現(xiàn)代機(jī)電一體化和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的支撐技術(shù)之一。

以伺服技術(shù)為核心的伺服系統(tǒng)（servo – system）又稱(chēng)隨動(dòng)系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)專(zhuān)指被控制量是機(jī)械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)，其作用是使輸出的機(jī)械位移（或轉(zhuǎn)角）準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角）。

伺服系統(tǒng)最初用于船舶的自動(dòng)駕駛、火炮控制和指揮儀中，后來(lái)逐漸推廣到很多領(lǐng)域，特別是自動(dòng)車(chē)床、天線(xiàn)位置控制、導(dǎo)彈和飛船的制導(dǎo)等。2.2 伺服系統(tǒng)的組成及分類(lèi)

2.2.1 伺服系統(tǒng)的組成

伺服系統(tǒng)是由被控對(duì)象、驅(qū)動(dòng)器、控制器等幾個(gè)基本部分組成。

被控對(duì)象系是指被控制的物體（如機(jī)械手臂或一個(gè)機(jī)械工作平臺(tái)）；驅(qū)動(dòng)器用來(lái)提供被控對(duì)象的動(dòng)力，可能以氣壓、液壓、或是電力驅(qū)動(dòng)的方式呈現(xiàn)，目絕大多數(shù)伺服系統(tǒng)采用電力驅(qū)動(dòng)方式，驅(qū)動(dòng)器包含了電機(jī)與功率放大器；控制器提供整個(gè)伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制，如轉(zhuǎn)矩控制、速度控制和位置控制等。

2.2.2 伺服系統(tǒng)的分類(lèi)

電氣伺服系統(tǒng)按驅(qū)動(dòng)（執(zhí)行）機(jī)構(gòu)分類(lèi)為步進(jìn)式伺服系統(tǒng)、直流電機(jī)伺服系統(tǒng)、交流電機(jī)伺服電機(jī)；按控制方式分：開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)。下圖2-1和2-2分別為開(kāi)環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成圖。步進(jìn)電機(jī)因其自身具有優(yōu)良的位置定位精度和鎖定能力，故對(duì)于步進(jìn)電機(jī)為伺服機(jī)構(gòu)的伺服系統(tǒng)一般可采用開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu)。

圖2-1 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成圖

圖2-2 閉環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成圖

2.3 伺服系統(tǒng)的基本要求和特點(diǎn)

2.3.1 伺服系統(tǒng)的基本要求

對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求有較好的穩(wěn)定性、較高的精度、快速的響應(yīng)性能。穩(wěn)定性好要能在短暫的調(diào)節(jié)過(guò)程后達(dá)到新的或者回復(fù)到原有的平衡狀態(tài)。伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能跟對(duì)輸入量的精確程度。作為精密加工的數(shù)控機(jī)床，要求的定位精度或者輪廓加工精度通常都是比較高。伺服系統(tǒng)要求跟蹤質(zhì)量信號(hào)的相應(yīng)要快，方面要求過(guò)度過(guò)程時(shí)間短，另一方面，為了滿(mǎn)足超調(diào)要求，要去過(guò)度過(guò)程的前沿陡，即上升速率要大。

2.3.2 伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）精確的檢測(cè)裝置 ：以組成速度和位置閉環(huán)控制。

（2）豐富的反饋方式 ：根據(jù)檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)信息反饋的原理不同，伺服系統(tǒng)反饋比較的方法也不相同。（3）高性能伺服機(jī)構(gòu)

（4）寬調(diào)速伺服技術(shù)

2.4 伺服系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

伺服系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)執(zhí)行（伺服）機(jī)構(gòu)、功率驅(qū)動(dòng)單元、控制單元、檢測(cè)等。除電機(jī)外，系統(tǒng)主要包括功率驅(qū)動(dòng)單元、位置控制器、速度控制器、轉(zhuǎn)矩和電流控制器、位置反饋單元、電流反饋單元、通訊接口單元等。下圖2-3為數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)框圖。

圖2-3 數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)框 伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的區(qū)別

3.1 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)（Motion Control System）也可稱(chēng)作電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)（Control Systems of Electric Drive），是通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)電壓、電流、頻率等輸入電量的控制，來(lái)改變工作機(jī)械的轉(zhuǎn)矩、速度、位移等機(jī)械量，使各種工作機(jī)械按人們期望的要求運(yùn)行，以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝及其他應(yīng)用的需要。現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制已成為電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、控制理論、信號(hào)檢測(cè)與處理技術(shù)等多門(mén)學(xué)科相互交叉的綜合性學(xué)科。下圖3-1為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成圖。

圖3-1 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成圖

3.2伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的區(qū)別

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是一種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以速度和功率指標(biāo)為重。即是說(shuō)，在保證一定的功率驅(qū)動(dòng)前提下，如何保證運(yùn)動(dòng)指標(biāo)的最優(yōu)化，比如：穩(wěn)速指標(biāo)、加減速指標(biāo)、動(dòng)態(tài)調(diào)整指標(biāo)等等。

伺服系統(tǒng)是一種位置目標(biāo)系統(tǒng)，以位置目標(biāo)、運(yùn)動(dòng)指標(biāo)為主要保證指標(biāo)。即是說(shuō)，強(qiáng)調(diào)的位置控制精度、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的快速性等。現(xiàn)代伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)，經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字化的轉(zhuǎn)變，數(shù)字控制環(huán)已經(jīng)無(wú)處不在，國(guó)外的一些公司也相繼推出新產(chǎn)品，比如貝加萊工業(yè)自動(dòng)化公司推出的AcoposMulti驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用模塊化的可擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，艾爾默公司推出的一系列伺服驅(qū)動(dòng)器與控制器，羅克韋爾自動(dòng)化公司研發(fā)的PowerFlex驅(qū)動(dòng)技術(shù)，施耐德電氣推出的伺服控制器，從這些產(chǎn)品的研制中，我們看到國(guó)際大廠(chǎng)向?qū)Ｓ没?、大型化伺服發(fā)展的動(dòng)向。但是在國(guó)內(nèi)，甚至CAN這樣的中低端總線(xiàn)也沒(méi)有變成伺服驅(qū)動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)配置，采用高性能實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的商品化驅(qū)動(dòng)器還沒(méi)有出現(xiàn)。我國(guó)的交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品尚處于起步階段，但是該系統(tǒng)風(fēng)采日益展現(xiàn)，正廣泛應(yīng)用于機(jī)械各個(gè)行業(yè)，提升行業(yè)智能化控制水平，市場(chǎng)需求顯著，在未來(lái)幾年內(nèi)上升的空間非常大。

在交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的發(fā)展過(guò)程中，它始終是融合了先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)和控制理論。隨著微機(jī)電、電力電子、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，各種形式的微型電機(jī)將可以通過(guò)有線(xiàn)的、無(wú)線(xiàn)的、電力線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)予以連接，伺服技術(shù)將進(jìn)一步結(jié)合微電子與電力電子技術(shù)以柔性控制的方式呈現(xiàn)，伺服技術(shù)的發(fā)展也將朝向單芯片控制、智能控制、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)的方向發(fā)展。具有網(wǎng)絡(luò)接口智能型伺服控制芯片是一個(gè)值得投入研發(fā)的領(lǐng)域。

總之，隨著生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，要求伺服系統(tǒng)向高效率化、高速度、高性能化、大功率、集成一體化、智能化方向發(fā)展。我的一點(diǎn)認(rèn)識(shí)

對(duì)于交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)我認(rèn)識(shí)最深的是基于交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床的控制。通過(guò)上課時(shí)老師播放的視頻以及實(shí)習(xí)期間對(duì)于工業(yè)數(shù)字控制的接觸，了解到交流伺服運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)際應(yīng)用。

機(jī)床是用來(lái)裝備制造有關(guān)構(gòu)件的加工，數(shù)控機(jī)床是一種現(xiàn)代化數(shù)控加工設(shè)備，它的交流伺服系統(tǒng)分為主軸伺服系統(tǒng)和給進(jìn)伺服系統(tǒng)。數(shù)字控制是用規(guī)定好的代碼和程序格式，把人的意圖轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)控機(jī)床能接受的信息，我們的控制系統(tǒng)對(duì)這些提前編寫(xiě)好的程序處理后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)乎數(shù)字信息，從而機(jī)床上的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)部件，如刀架，工作臺(tái)等，并控制它的動(dòng)作來(lái)變速、換到、啟動(dòng)、停止等。這就是典型的交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，它具有加工精度高、柔性制造能力強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)集成化加工等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代加工行業(yè)，是構(gòu)成現(xiàn)代機(jī)械加工和精密加工的主流加工機(jī)床。

伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)與以前學(xué)習(xí)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)最大的區(qū)別就是在于它是像數(shù)控機(jī)床這種位置目標(biāo)的控制，是以給定的位置目標(biāo)、運(yùn)動(dòng)指標(biāo)來(lái)控制，強(qiáng)調(diào)的是位置控制的精度以及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的快速性等?；贑ANbus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)也是我在進(jìn)行研究的國(guó)家大學(xué)生項(xiàng)目中所接觸到的，這種控制系統(tǒng)正在成為工業(yè)企業(yè)中控制網(wǎng)絡(luò)的典型模式。速度跟隨伺服系統(tǒng)指的是主伺服驅(qū)動(dòng)器通過(guò)CAN總線(xiàn)控制，而從驅(qū)動(dòng)器是通過(guò)主驅(qū)動(dòng)器發(fā)出速度控制指令，實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)控制。位置跟隨伺服系統(tǒng)指的是主伺服驅(qū)動(dòng)器通過(guò)CAN總線(xiàn)控制，而從驅(qū)動(dòng)器是通過(guò)主驅(qū)動(dòng)器發(fā)出位置控制指令，實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)控制。

通過(guò)交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)這門(mén)課，我全面地大致了解了伺服運(yùn)動(dòng)的基本概念和一些典型伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，并結(jié)合自己所做的科研項(xiàng)目對(duì)感興趣的方面深入地學(xué)習(xí)，不僅收獲到了理論知識(shí)，也將所學(xué)與科研實(shí)踐相結(jié)合，收獲了許多的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

第五篇：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)習(xí)報(bào)告.

課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告 課 程 名 稱(chēng)

所 在 學(xué) 院 控制工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)

指 導(dǎo) 教 師 劉 鵬 實(shí) 驗(yàn) 小 組 第 六 組 小 組 成 員

總 評(píng) 成 績(jī) 二零一三年四月

(空載 Z=0）? n % ? 2*(?Cmax ?n T 308 ? 0.18 0.02666(? ? z *N ? n ? 2 ? 81.2% ?1.1? ? Cb n Tm 0.196 ?1000 0.12 ? 11.23% ? 10% 轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗(yàn)結(jié)果表明，上述設(shè)計(jì)不符合要求。因此需重新設(shè)計(jì)。查表，應(yīng)取小一些的 h，選 h=3 進(jìn)行設(shè)計(jì)。按 h=3，速度調(diào)節(jié)器參數(shù)確定如下： ? n ? hT? n ? 0.07998s 2 2 ?2 K N ?(h ? 1 / 2h 2T? n ? 4 /(2 ? 9 ? 0.02666 ? 312.656 s K n ?(h ? 1 ? CeTm / 2h? RT? n ? 4 ? 0.0236 ? 0.196 ? 0.12 /(2 ? 3 ? 0.01? 0.18 ? 0.02666 ? 7.6 校驗(yàn)等效條件： 可見(jiàn)，?cn ? KN / ?1 ?KN ? n ? 312.656 ? 0.07998 ? 25s?1 a1/ 3(K I / T?滿(mǎn)足近似等效條件。轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校 i 驗(yàn)： 1/2 ? 1/ 3(85.76 / 0.005831/2 ? 40.43s ?1 ? ?cn b1/ 3(K I / Ton 1/2 ? 1/ 3(85.76 / 0.0151/2 ? 25.2 s ?1 ? ?cn 轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗(yàn)結(jié) ? n ? 2 ? 72.2% ?1.1?(308 ? 0.18 / 0.196 ?1000 ?(0.02666 / 0.12 ? 9.97% ? 10%，果表明，上述設(shè)計(jì)符合要求。速度調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)：選 R0 ? 40K ,則 Rn ? Kn ? R0 ? 7.6 ? 40 ? 304K , 取 310K。Cn ? ? n / Rn ? 0.07998 / 310 ?103 ? 0.258 ? F Con ? 4Ton / R0 ? 4 ? 0.015 / 40 ? 103 ? 1.5 ?（F 2）、仿真模型及圖形如下：（3）、仿真結(jié)果如下（分別對(duì)應(yīng)電流環(huán)中 KT 所取值）：

（4）、分析與結(jié)果： 由轉(zhuǎn)速環(huán)的仿真曲線(xiàn)，如上訴第一個(gè)圖所示，它是一個(gè)線(xiàn)性漸增的擾動(dòng)量，所以系統(tǒng)做不到無(wú) 靜差，而是 Id 略低于 Idm，其原因是電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)受到電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)的擾動(dòng)。在轉(zhuǎn)速環(huán)的系統(tǒng) 仿真中，可以觀(guān)察到系統(tǒng)在啟動(dòng)過(guò)程中主要分為三個(gè)階段，電流上升階段、恒流升速階段和轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)階段，通俗點(diǎn)講就是不飽和，飽和，退飽和三個(gè)階段。通過(guò)觀(guān)察仿真曲線(xiàn)，我們不難得到，雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程的主要有三個(gè)特點(diǎn)，他們分別是飽和非線(xiàn)性控制，轉(zhuǎn)速超調(diào)，準(zhǔn) 時(shí)間最優(yōu)控制。