《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)——運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》這本書其本質(zhì)就涉及兩大塊的內(nèi)容：直流電機(jī)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，交流電機(jī)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。直流電機(jī)的控制大家可能會很熟悉，單片機(jī)的pwm控制，調(diào)節(jié)占空比，從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速……交流電機(jī)的控制技術(shù)的研究主要是由于交流電動(dòng)機(jī)壽命長，維護(hù)成本低，可直接用于電網(wǎng)……這里從直流電機(jī)開始!

先來一個(gè)公式：直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和其他參量之間的穩(wěn)態(tài)關(guān)系

n=(U-IR)/(Keφ)

n——轉(zhuǎn)速;

U——電樞電壓;

I——電樞電流;

R——電樞回路總電阻;

φ——?jiǎng)?lì)磁磁通;

Ke——常數(shù)(由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定);

首先電樞電流是由電機(jī)負(fù)載決定的，電機(jī)負(fù)載大，則電樞電流大。Ke是常數(shù)，有電機(jī)結(jié)構(gòu)決定的，基本不會影響到調(diào)速。所以目前來看調(diào)速只能通過控制電樞電壓，電樞回路的電阻，降低勵(lì)磁磁通來決定了。

如果負(fù)載一定的話，我們通過調(diào)節(jié)U，R，φ，都可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，電阻調(diào)速簡單，但耗能。勵(lì)磁磁通的產(chǎn)生是由于勵(lì)磁電流，有一些小的直流電機(jī)使用的是永磁體，所以改變磁通不是一個(gè)調(diào)速的好方法。

所以改變電樞電壓調(diào)速成為現(xiàn)在直流調(diào)速的主體。其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速性能更穩(wěn)定，更平滑，更快。

調(diào)節(jié)電樞電壓也就是調(diào)節(jié)電機(jī)輸入的電壓大小。電機(jī)作為一個(gè)執(zhí)行器，我們希望它能夠?qū)崿F(xiàn)精確的速度控制，加速度控制(轉(zhuǎn)矩控制)。我們設(shè)想一下，電機(jī)負(fù)載一定的情況，我們給出一個(gè)電壓，電機(jī)穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)速理論上是可以確定的，但是受各種因素的影響，這種理想情況很難達(dá)到，所以結(jié)合經(jīng)典自動(dòng)控制理論，可以實(shí)現(xiàn)這一目的。經(jīng)典自動(dòng)控制理論最重要的思想是反饋調(diào)節(jié)，這個(gè)理論能做什么呢?這些理論都是作為設(shè)計(jì)，制造實(shí)際產(chǎn)品的工具，沒有書上寫的那么玄乎，我們重點(diǎn)知道他們能解決什么問題。首先經(jīng)典自控理論所描述的方法是針對線性環(huán)節(jié)，先來一張閉環(huán)控制系統(tǒng)的原理框圖：

每個(gè)矩形框里面都是一個(gè)環(huán)節(jié)，都可以用數(shù)學(xué)描述為一個(gè)方程。例如溫度的自動(dòng)控制系統(tǒng)框圖可根據(jù)這個(gè)原理描述為：

經(jīng)典控制理論的特點(diǎn)是以輸入輸出特性(主要是傳遞函數(shù))為系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，采用頻率響應(yīng)法和根軌跡法這些圖解分析方法，分析系統(tǒng)性能和設(shè)計(jì)控制裝置。

重點(diǎn)是最后一句，分析系統(tǒng)的性能和設(shè)計(jì)控制裝置，性能無非是，系統(tǒng)穩(wěn)定性，動(dòng)態(tài)特性，靜態(tài)特性。我們所關(guān)心的是控制器，我們可以設(shè)計(jì)一款控制器是我們的執(zhí)行器直流電機(jī)打到我們的要求就行了。