和电流环中一样，把转速给定滤波和反馈滤波环节移到环内，同时将给定信
?号改成Un(s)/?，再把时间常数1/KI和Ton的两个小惯性环节合并起来，近似成
一个时间常数为T?n的惯性环节，其中T?n?成图2-9。
*Un(s)1?Ton，则转速环结构框图可化简KI?IdL(s)???ASR?/?T?ns?1Id(s)?RCeTmsn(s)图2-9 等效成单位负反馈和小惯性的近似处理
为了实现转速无静差，在负载扰动作用点前必须有一个积分环节，它应该包
含在转速调节器中。现在扰动作用点后面已经有了一个积分环节，因此转速环开环传递函数应共有两个积分环节，所以应该设计成典型Ⅱ系统，这样的系统同时也能满足动态抗扰性能好的要求。至于其阶跃响应超调量较大，那么线性系统的计算数据，实际系统中转速调节器的饱和非线性性质会使超调量大大降低。
由此可见ASR也应该采用PI调节器，其传递函数为：
WASR(s)?Kn(?ns?1)
?ns式中 Kn--------转速调节器的比例系数 ?n--------转速调节器的超前时间常数
?Un(s)???KN(?ns?1)s2(T?ns?1)n(s)
图2-10 校正后成为典型Ⅱ系统
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这样，调速系统的开环传递函数为：
Wn(s)?Kn(?ns?1)?R/?Kn?R(?ns?1) ??nsCeTms(T?ns?1)?n?CeTms2(T?ns?1)令转速环开环增益KN为：
KN?Kn?R
?n?CeTm则 Wn(s)?
KN(?ns?1)
s2(T?ns?1)至于中频宽为多少，要看动态性能的要求决定。
⑶ 转速调节器的参数的计算
转速环开环增益为： KN?h?1 2h2T?2nASR的比例系数为： Kn?⑷校验
(h?1?)CeTm
2h?RT?n转速环的截止频率为： ?cn?⑸ 计算调节器电阻和电容
KN?1?K?N n
RnCn?UnR02R02A-Ui?+ConR02R02+Rbal??nCon 图2-11 含给定滤波与反馈滤波的PI型转速调节器
根据图2-11，计算Rn? KnR0 Cn?12
?nRn Con? 4Ton 是否满足要求 R0最后对转速退饱和超调量进行校核。
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三、控制系统硬件及电路设计
以电动机运行主电路为基础，通过控制PWM的占空比实现电动机正转、翻转、速度的控制。双闭环包括电流环和转速环，通过不断的检测电流和转速，然后进行与给定值比较，实现对电动机的控制。系统的硬件结构图如下图所示。
图3-1 系统硬件结构图
测速发电机 电流检测 速度控制 电流控制 PWM驱动 电机
单片机作为系统的控制核心，主要是对采集AD反馈过来的信息，还有就是码盘输入的信息以及按键的信息。然后，做出相应的应答。本设计主要是对89C52单片机的设计、双闭环的设计、电动机主电路的设计。
图3-2 单片机选用
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设计的主要内容有电动机运行主电路、双闭环控制器、89C52单片机最小系统及PWM产生电路、8279键盘及其显示电路、测速及其报警电路、AD/DA转换电路。
3.1 电动机主电路的设计
图3-3 电动机运行主电路
此电路为三相桥式不可控整流电路，输入为三相交流AC1，AC2,AC3。通过桥式整流，转化为直流电，电路中的平波电抗器和电容主要起滤波作用以及电机在最低负载（Id=Idim）下也能工作在连续段机械特性上。G1、G2、G3、G4为IGBT开关器件，通过对其的控制，实现对电动机的调速控制，而本设计中主要是用PWM实现对其的控制。其中，D7~D10四个二极管为续流二极管，其作用为防止负载电流突变，起到平滑电流以及续流的作用。
设计中选的IGBT管的型号是SGH80N60UFD,它的参数如下： 管子类型：NMOS场效应管
极限电压Vm：600V；极限电流Im：80 A；耗散功率P：195 W ；额定电压U：220V；额定电流I：45A
3.2 ACR模拟电流调节器（PID）具体设计
模拟调节器的控制规律：
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