高品质HIFI一体化电流负反馈直流伺服式功放

高品质HIFI一体化电流负反馈直流伺服式功放.txt每天早上起床都要看一遍“福布斯”富翁排行榜，如果上面没有我的名字，我就去上班。谈钱不伤感情，谈感情最他妈伤钱。我诅咒你一辈子买方便面没有调料包。高品质纯Hi--Fi一体化电流负反馈直流伺服式功放的制作高品质纯Hi--Fi

一体化电流负反馈直流伺服式功放的制作

每一位发烧友都希望拥有一台自己制作的高品质的“土炮”高保真功放。能够用自制的功放欣赏自己喜爱的音乐是每一位发烧友的一大人生乐事

具有一定电子电路知识和音响制作经验的高手发烧友较喜欢用分立元件制作功放，可以制作成为不同风格的功放，但调试设计复杂，使很多发烧友望而却步，随着集成功放电路生产技术的不断进步，推出了不少技术成熟优秀的Hi--Fi级器件，如TDA1514A、TDA7294、LM1875T、LM3886TF、LM4766等，用其制作功放简单，调试极易，性能稳定，价格低，音质好，失真低，功能完善，因而受到了发烧友们的酷爱。

为方便发烧友们的制作，特推介三款具有胆机味度的以TDA7294，LM3886TF，LM4766为核心的高品质一体化直流伺服式电流负反馈式高保真功放：包括整流滤波、喇叭保护、音量控制、左右平衡等全做在一块线路板上，使用时只需接上一只200W以上的双18V变压器即可工作。

常规的功放多数采用电压负反馈，其不足之处在于克服了非线性失真与瞬态失真两者不能兼顾，而采用电流负反馈恒流式的就可以很好地解决非线性失真与瞬态失真不能兼顾的问题了。我们在这路的设计思想正是为了解决这个问题，同时为了增强低音的力度和高音的解析力，使整个系统的重放音色听起来丰满厚实又清晰`明快（电子管功放的韵味），只要把反馈端对地的隔直电容取消即可实现（令功放纯直流化），但输出端会输出直流电压，为精确修正输出端直流电位的漂移，应加入直流伺服电路（以下各图中的运放NE5532N及二极管等组成）。

目前最受发热友欢迎的是TDA7294，图1就是以TDA7294为核心的一体化直流伺服式电流负反馈式双声道功放电路图（图中只画出一个声道，另一个声道一样）：包括整流滤波，音量控制（RP1），左右平衡控制（RP2），直流伺服电路，功放电路、喇叭保护电路（防止开机关机的冲击电流对喇叭的损害，同时也可防止万一功放IC损坏时直流电压对喇叭的损害）。图2、图3的配置方案也同图1的。TDA7294是欧洲著名的SGS-THOMOSN意法微电子公司推出的大功率DMOS集成功放电路，其音色柔和圆润细腻，音乐味丰富，其主要技术参数：工作电压±10V—±40V（推荐±25V—±35V），连续输出功率70W—100W，总谐波失真极低，仅为0.005%（Рo=5W，f=1KHz）。TDA7294具有低噪音，低失真，耐压高，短路电流及过热保护，有开机延时静噪功能。TDA7294电路内部采用恒流式差分输入电路，场效应管推动电路和场效应管功率输出级，正因如此，TDA7294具有类似电子管功放的音色——柔和、圆润、细腻、富有音乐味。这也是发烧友钟情的优点。

采用2块美国国半公司（NS公司）的音色温暖醇厚，颇具胆机味度的LM3886TF为核心的一体化直流伺服式电路负反馈式双声道功放电路（图中只画出一个声道，另一声道电路一样）。LM3886TF的主要技术参数如下：工作电压±9V—±40V（推荐±25V—±35V），连续输出功率为68W（峰值功率135W），信噪比极高110dB，失真低0.003%，LM3886TF设有等待静音功能，具有过压保护，过热温度限制保护，电流过载保护等功能。该电路音质醇和温暖，低音强劲

厚实有力，干净利落。

以LM4766为核心的一体化直流伺服式电流负反馈双声道功放电路。LM4766是美国国半公司（NS公司）新近推出的音色温暖醇厚的双声道功放集成电路，其主要技术指标为：工作电压±10V—±30V，每声道连续平均输出功率（8Ω）为40W，总谐波失真仅为0.009%（Po=30W，f=1KHz），噪音极低，信噪比高达112dB。LM4766内部是两路高品质的功放电路，输入级均采用恒流式差分电路(LM3886TF的也是这样)。LM4766具有过压、欠压、过载超温及Spike保护（NS公司的专利技术，LM3886TF也有该保护）等完善功能，两路功放能分别由平滑过渡静音控制电路，能做到开机、关机无冲击电流，为了防止该IC的意外损坏而导至直流输出损坏喇叭，笔者特意在该功放后加上喇叭保护电路（图1、图2也是基于这个原因而增加喇叭保护）。用LM4766制作的功放最适宜推中、小型书架音箱，其音色温暖润泽、丰富厚实。有兴趣的朋友可利用图3的电路做一对高保真的监听有源书架音箱，用于二、三十平方米的居室监听欣赏音乐，可谓是发烧友的一大人生快事。

制作方面：我们的设计思想一贯坚持：优秀的芯片配以优异的电路设计，优质元件的选用才能获得至善至美的高保真音质，我们的元件选择：①信号耦合电容采用日本的红色ELNA 电容，这些电容是高保真音频专用的，音质甚佳；②其余电解电容也应采用日本的ELNA、黑金刚、乐声、红宝石，韩国的三和等发烧友公认的优质品；③无极电容采用日本的乐声金属化无感CBB电容或荷兰的汤姆逊MKP电容，最佳是红色的WIMA电容，但市面上绝大多数均为拆机品，往往有时被一只坏了的拆机电容而令到整个制作不成功或音质变劣，被折磨了好几天才发现，原来是……；④电阻采用进口金属膜低噪音精密（±1%）的五色环电阻；⑤电路板设计一定要注意地线的走向处理，否则噪音“就地而生”！有条件的发烧友最好能采用镀银的线路板，其好处防止氧化，并减小焊点电阻，有利于提高小信号的分析力。⑥电源方面要求：整流二极管要大功率的如6A的，滤波电容应有6800uF（耐压50V）以上的以满足大动态的要求和解决交流噪音，所用变压器应采用200W以上双18V（TDA7294、LM3886TF可选双18V —双24V的）的环型变压器或R型变压器，能用上最新推出的O型变压器更佳；O型变压器综合了环型和R型变压器的优点：漏磁更小，耦合更好，效率更高，内阻最低，温升更低，带负载能力更强，用O型变压器给功放供电音质极佳。

元件检查没问题即可焊接，检查无误（一定要认真校对），装上足够大的散热器（注意TDA7294、LM4766的散热片均与负电源相通，装散热器时应垫上一片绝缘云母片，并涂上导热硅脂以利散热。）即可进行检测（切勿接扬声器）：把音量电位器旋至最小，接变压器后通电检查集成块及各元件有没有异常发热等，若没异常就用数字万用表测量一下功率输出端的直流电压，一般在0.1V以下，即表明工作正常，若输出端直流电压超出过多，毛病则出在伺服电路，更换伺服运放或该处二极管直至正常即可，当功放部分正常，喇叭保护器不能正常吸合问题出现在二极管和三极管。一切正常后方可接音箱（直流阻抗不能低于5Ω否则功放IC会损坏，最好为6-8Ω的）试音和煲机(应在小音量中工作)。

三款功放均为纯Hi-Fi的，听音是原汁原味的，若喜欢音调调节修饰，可在这三款功放之前，加入各式各样的音调电路，如LM4610N、BH3854、UPC1892，用运放做的优质音调等，若能加入BBE电路，如BBE2150、BA3884、XR1071、XR1075等（BBE文章见《家庭电子》、《电自制作》98、99年），效果绝佳，起到画龙点睛的作用，高低频均获得清晰和自然的效果。若用于欣赏影碟故事片听演唱会可加入QS7779虚拟环绕电路，其效果一流，现场效果绝佳。爱唱卡拉OK的发烧友可加入三菱公司的卡拉OK皇—M65831芯片做的卡拉OK板。

负反馈对电路的影响

负反馈对放大电路的影响 所谓负反馈放大电路的反馈组态，首先要清楚一个前提，那就是一定说得是交流反馈下的情况，在直流反馈中不会涉及组态的概念。而且大家还要注意一定要是负反馈放大电路才提这个组态的概念，正反馈电路中也没有这种提法。 对于（交流）负反馈放大电路来说，我们经常是分成四种反馈组态来进行分析：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。很多学生学习完这部分内容后并不能建立起一个清楚的思路，到底为什么要分出这四种组态？在设计电路时如何确定选择哪种反馈？ 现将负反馈放大电路反馈组态的问题简单总结一下，希望对大家能有所帮助： 1.电压反馈的重要特点是可以维持输出电压基本趋于恒定，也就是说有一个基本稳定的输出电压。 2.电流反馈的重要特点是可以维持输出电流基本趋于恒定，即有一个基本稳定的输出电流。 3.串联反馈是在输入端一侧外来输入信号和反馈信号以电压形式求和，即要想是电路能很好的起到反馈调节作用，输入信号要是恒压源（或者近似恒压源性质的信号）。 4.并联反馈是在输入端一侧外来信号和反馈信号以电流形式求和，即要想使电路能很好的起到反馈调节作用，输入信号要是恒流源（或者近似恒流源性质的信号）。 故：具体在设计电路时选择哪一种反馈形式要看具体情况而定：如果你设计的电路是需要恒定的电压信号输出，就选电压反馈；若是需要恒定的电流信号输出，就选电流反馈；输入端要提供的是恒压性质的信号，就选串联反馈；若输入端要提供的是恒流性质的信号，就选电流反馈。 总结：负反馈对放大电路性能的影响 1）负反馈使放大电路增益减小，但更稳定，减小非线性失真，抑制反馈环内噪声，扩展频带 2）串联负反馈使输入电阻增大 3）并联负反馈使输入电阻减小 4）电压负反馈使输出电阻减小 5）电流负反馈使输出电阻增大 6）电压反馈的重要特点是可以维持输出电压基本趋于恒定 7）电流反馈的重要特点是可以维持输出电流基本趋于恒定 例如：电压串联负反馈的作用： 由于电压负反馈使输出电压更稳定，所以必定输出阻抗变小；由于是串联负反馈，输入阻抗增大。

带电流截止负反馈的转速闭环的数字式可逆

湖南科技大学 信息与电气工程学院 《课程设计报告》 题目：带电流截止负反馈的转速闭环的数字式可逆 直流调速系统的仿真与设计 专业：电气工程及其自动 班级： 姓名： 学号： 指导教师：吴新开

课程设计任务书

指导教师评语： 一、设计目的 应用所学的交、直流调速系统的基本知识与工程设计方法，结合生产实际，确定系统的性能指标与实现方案，进行运动控制系统的初步设计。 应用计算机仿真技术，通过在MATLAB软件上建立运动控制系统的数学模型，对控制系统进行性能仿真研究，掌握系统参数对系统性能的影响。 在原理设计与仿真研究的基础上，应用PROTEL进行控制系统的印制板的设计，为毕业设计的综合运用奠定坚实的基础。 二、设计参数 1、直流电动机（1）： 输出功率为:7.5Kw，电枢额定电压220V 电枢额定电流 36A，额定励磁电流2A 额定励磁电压110V，功率因数0.85 电枢电阻0.2欧姆，电枢回路电感100mH 电机机电时间常数2S，电枢允许过载系数1.5 额定转速1430rpm 2、环境条件： 电网额定电压:380/220V，电网电压波动:10% 环境温度:-40~+40摄氏度，环境湿度:10~90% 3、控制系统性能指标： 电流超调量小于等于5% 空载起动到额定转速时的转速超调量小于等于30% 调速范围D＝20，静差率小于等于0.03. 三、系统方案选择 1.可控电源选择 直流电动机具有良好的起制动性能在广泛范围内可实现平滑调速，在需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。从生产机械要求控制的物理量来看，各种系统往往都通过控制转速来实现的。因而直流调速系统是最基本的拖动控制系统。直流变电压调速是直流调速系统用的主要方法，调节电枢供电电压所需的可控制电源通常有3种： ①转电流机组

实验四 电流串联负反馈

实验五 电流串联负反馈 一、实验目的 1.学会识别放大器中负反馈电路的类型。 2.了解不同反馈形式对放大器输入、输出电阻的不同影响。 3.加深理解负反馈对放大器性能的影响。 二、实验原理 图5-1为电流串联负反馈电路。从图中 图5-1 电流串联负反馈放大器 可以看出，F=O F U U =’L E R R R ′L =R C ∥R L A VO = i U Uo ' A VF=F i o i o U u U U U +='=FAvo Avo +1 通过等效电路计算可得， A VF ==E FE IE L FE R H H R H )1('++ 深度负反馈的情况下 A VF = E L R R ' 三、实验设备、部件与器件 1.+12V 直流电源 2.函数信号发生器 3.双踪示波器(另配) 4.频率计 5.交流毫伏表 6.直流电压表 7.晶体三极管3DG6、电阻、电容及插线若干。 四、实验内容 1.测量和调整静态工作点 将实验台面板上的单管/负反馈两级放大器接成图5-1所示电流串联负反馈电路。并把R F1短路，即电路处于无反馈状态。调节R W1使得I C =C C C R U E -≈IE=E E R U =2mA ，用万用电表测量晶体管的集电极、基极和发射极对地的电压U C ，U B 和U E 。 2.测量无反馈(基本放大器)的各项性能指标 1)测量电压放大倍数A V 在放大器输入端(B 点)加入U I =5mV ，1KHz 的正弦信号，用示波器观察放大器输出电压U L 的波形。在U L 不失真的情况下，用交流毫伏表测量U L ，利用A U =求出基本放大器的电

带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统设计

一、 绪论 科学技术的发展日新月异，科技产品涵盖着我们生活的方方面面。电动机 作为一种便利的带动工具，是我们生活和工业生产中重要的不可缺少的一部分，人类的生产生活已经离不开它。对于我们来说，如何高效精确地控制电机的运转，并且最低的成本去实现，才是我们最值得深入研究的课题。 直流电动机具有良好的起、制动性能，方便控制，易于实现，宜于在大范围内平滑调速，并且直流调速系统在理论和实践上都比较成熟，是研究其它调速系统的基础。在直流电动机中，带电流截止负反馈直流调速系统应用也较为广泛，其广泛应用于轧钢机、冶金、印刷、金属切割机床等很多领域的自动控制中，虽然，在调速的高效性方面存在着局限性，但综合各方面来看，它任然有它独特的运用前景。 1.1设计的目的和意义 （1）应用所学的直流调速系统的基本知识与工程设计方法，结合生产实际，确 定系统的性能指标与实现方案，进行运动系统的初步设计。 （2）学会应用MATLAB 软件，建立数学模型对控制系统进行仿真研究，掌握系统 参数对系统性能的影响； （3）在理论设计与仿真研究的基础上，应用Protel 进行控制系统的设计，为毕 业设计打下基础。 1.2设计要求 本课程设计的对象是： 直流电机：2.2kW ，220V ，12.5A ，1500 转/分。电枢电阻1.2Ω ，整流装置内阻1.5Ω，触发整流环节的放大倍数为35，堵转电流 N dbl I I 2≤，临界截止电流 N dcr I I 2.1≥。 要求设计一个带直流截止负反馈的转速 单闭环调速系统。 其主要内容为： （1）测定综合实验中所用控制对象的参数（由实验完成）； （2）根据给定指标设计带电流截止负反馈的转速调节器，并选择调节器参数和 具体实现电路。 （3）按设计结果组成系统，以满足给定指标。 （4）研究参数变化对系统性能的影响。

反馈控制电路

反馈控制电路 一、自动增益控制(AGC) 1、AGC电路的作用与组成 (1) 作用 当输入信号变化时，保证输出信号幅度基本恒定。包括： ①能够产生一个随输入信号大小而变化的控制电压，即AGC电压（±UAGC）； ②利用AGC电压去控制某些级的增益，实现AGC。 (2) 组成——具有AGC电路的接收机框图 2、AGC电压的产生 (1) 平均值式AGC电路 中频信号电压经检波后，除得到所需音频信号之外，还得到一个平

均直流分量。音频信号由RL2两端取出。平均直流分量(反映了输入信号的幅度)从C3两端取出，经低通后，作为AGC电压，加到中放管上去控制中放的增益。

(2) 延迟式AGC电路 V1、R7和C4组成AGC检波电路，运放A为直流放大器，UREF为延迟电平。当输入信号较小时，AGC不起作用。当输入信号较大时,AGC将起作用。可见，该AGC电路具有延迟功能

3、实现AGC的方法 (1) 改变发射极电流IE 正向AGC 反向AGC (2) 改变放大器负载 由于放大器的增益与负载密切相关，因此通过改变负载就可以控制放大器的增益 。 (3) 改变放大器的负反馈深度 通过控制负反馈的深度来控制放大器的增益。

6.2 自动频率控制（AFC） 1、AFC的工作原理 2、组成 3、工作原理 4、AFC的应用：调幅接收机中的AFC系统 具有AFC电路的调频发射机一、AFC——电路组成

作用：自动控制振荡器频率稳定 组成：鉴相器、低通滤波器和压控振荡器 标准频率fr；输出频率fo；误差电压uD(t) ；直流控制电压 uC(t)。 二、AFC——工作原理 压控振荡器的输出频率fo与标准频率fr在鉴频器中进行比较，当fo=fr时，鉴频器无输出，压控振荡器不受影响；当fo≠fr时，鉴频器即有误差电压输出，其大小正比于(fo－fr)，经低通滤波器滤除交流成分后，输出的直流控制电压uc(t)，加到压控振荡器上，迫使压控振荡器的振荡频率fo与fr接近，而后在新的振荡频率基础上，再经历上述同样的过程，使误差频率进一步减小，如此循环下去，最后fo和fr的误差减小到某一最小值△f时，自动微调过程停止，环路

电压串联反馈原理

放大电路负反馈的原理特点 一、提高放大倍数的稳定性 引入负反馈以后，放大电路放大倍数稳定性的提高通常用相对变化量来衡量。 因为： 所以求导得： 即： 二、减小非线性失真和抑制噪声 由于电路中存在非线性器件，会导致输出波形产生一定的非线性失真。如果在放大电路中引入负反馈后，其非线性失真就可以减小。 需要指出的是：负反馈只能减小放大电路自身产生的非线性失真，而对输入信号的非线性失真，负反馈是无能为力的。 放大电路的噪声是由放大电路中各元器件内部载流子不规则的热运动引起的。而干扰来自于外界因素的影响，如高压电网、雷电等的影响。负反馈的引入可以减小噪声和干扰，但输出端的信号也将按同样规律减小，结果输出端的信号与噪声的比值（称为信噪比）并没有提高。 三、负反馈对输入电阻的影响 由于负反馈可以提高放大倍数的稳定性，所以引入负反馈后，在低频区和高频区放大倍数的下降程度将减小，从而使通频带展宽。 引入负反馈后，可使通频带展宽约（1+AF）倍。 四、负反馈对输入电阻的影响 （a）串联反馈（b）并联反馈

图1 求输入电阻 1、串联负反馈使输入电阻提高 引入串联负反馈后，输入电阻可以提高（1+AF）倍。即： 式中：ri为开环输入电阻 rif为闭环输入电阻 2、并连负反馈使输入电阻减小引入并联负反馈后，输入电阻减小为开环输入电阻的 1/(1+AF )倍。 即： 五、负反馈对输出电阻的影响 1、电压负反馈使输出电阻减小 放大电路引入电压负反馈后，输出电压的稳定性提高了，即电路具有恒压特性。 引入电压负反馈后，输出电阻rof减小到原来的1/（1+AF）倍。 2、电流负反馈使输出电阻增大 放大电路引入电流负反馈后，输出电流的稳定性提高了，即电路具有恒流特性。 引入电流负反馈后，使输出电阻rof增大到原来的（1+AF）倍。 3、负反馈选取的原则 （1）要稳定静态工作点,应引入直流负反馈。 （2）要改善交流性能，应引入交流负反馈。 （3）要稳定输出电压，应引入电压负反馈； 要稳定输出电流，应引入电流负反馈。 （4）要提高输入电阻，应引入串联负反馈； 要减小输入电阻，应引入并联负反馈。 六、深度负反馈的特点 1、串联负反馈的估算条件 反馈深度（1+AF）>>1的负反馈，称为深度负反馈。通常，只要是多级负反馈放大电路，都可以认为是深度负反馈.此时有： 因为：， 所以：xi≈xf 估算条件：

电压电流反馈控制模式

电压、电流的反馈控制模式 现在的高频开关稳压电源主要有五种PWM反馈控制模式。电源的输入电压、电流等信号在作为取样控制信号时，大多需经过处理。针对不同的控制模式其处理方式也不同。下面以由VDMOS开关器件构成的稳压正激型降压斩波器为例，讲述五种PWM反馈控制模式的发展过程、基本工作原理、电路原理示意图、波形、特点及应用要｀氪，以利于选择应用及仿真建模研究。 （1）电压反馈控制模式 电压反馈控制模式是20世纪60年代后期高频开关稳压电源刚刚开始发展而采用的一种控制方法。该方法与一些必要的过电流保护电路相结合，至今仍然在工业界被广泛应用。如图1（a）所示为Buck降压斩波器的电压模式控制原理图。电压反馈控制模式只有一个电压反馈闭环，且采用的是脉冲宽度调制法，即将经电压误差放大器放大的慢变化的直流采样信号与恒定频率的三角波上斜坡信号相比较，经脉冲宽度调制得到一定宽度的脉冲控制信号，电路的各点波形如图1（a）所示。逐个脉冲的限流保护电路必须另外附加。电压反馈控制模式的优点如下。 ①PWM三角波幅值较大，脉冲宽度调节时具有较好的抗噪声裕量。 ②占空比调节不受限制。 ③对于多路输出电源而言，它们之间的交互调节特性较好。 ④单一反馈电压闭环的设计、调试比较容易。 ⑤对输出负载的变化有较好的响应调节。 电压反馈控制模式的缺点如下。 ①对输入电压的变化动态响应较慢。当输入电压突然变小或负载阻抗突然变小时，因为主电路中的输出电容C及电感L有较大的相移延时作用，输出电压的变小也延时滞后，而输出电压变小的信息还要经过电压误差放大器的补偿电路延时滞后，才能传至PWM比较器将脉宽展宽。这两个延时滞后作用是动态响应慢的主要原因。 ②补偿网络设计本来就较为复杂，闭环增益随输入电压而变化的现象使其更为复杂。 ③输出端的LC滤波器给控制环增加了双极点，在补偿设计误差放大器时，需要将主极点低频衰减，或者增加一个零点进行补偿。 ④在控制磁芯饱和故障状态方面较为麻烦和复杂。 改善及加快电压模式控制动态响应速度的方法有两种：一种是增加电压误差放大器的带宽，以保证其具有一定的高频增益。但是这样容易受高频开关噪声干扰的影响，需要在主电路及反馈控制电路上采取措施进行抑制或同相位衰减平滑处理。另一种是采用电压前馈控制模式。电压前馈控制模式的原理图如图1（b）所示。用输入电压对电阻、电容（Rt、Ctt）充电，以产生具有可变化的上斜坡的三角波，并且用它取代传统电压反馈控制模式中振荡器产生的固定三角波。此时输入电压变化能立刻在脉冲宽度的变化上反映出来，因此该方法明显提高了由输入电压的变化引起的动态响应速度。在该方法中对输入电压的前馈控

各种负反馈电路的作用

各种负反馈的作用 1. 电压负反馈 电压负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电压的一部分（或全部）作为负反馈信号，也就说负反馈信号VF与输出电压VO成正比。 电压负反馈的特点是： 电压负反馈能够稳定放大器的输出信号电压。 由于电压负反馈元件是并联在放大器输出端与地之间的，所以能够降低放大器的输出电压 2. 电流负反馈 电流负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电流的一部分作为负反馈信号，换句话说：反馈信号VF与输出电流IO成正比。 电流负反馈的特点是： 电流负反馈能够定放大器的输出信号电流。 由于电压负反馈元件是串联在放大器输出回路中的，所以提高了放大器的输出电阻。 3. 串联负反馈 电压和电流负反馈都是针对放大器输出端而言的，指负反馈信号从放大器输出端的取出方式。串联和并联负反馈则是针对放大器输入端而言的，指负反馈信号加到放大器输入端的方式。 串联负反馈网络取出的负反馈信号VF，同放大器的输入信号Vi以串联形式加到放大器的输入回路中的，这样的负反馈称为串联负反馈。 串联负反馈的特点是： 串联负反馈右以降低放大器的电压放大倍数，稳定放大器的电压增益。 由于串联负反馈元件是串联在放大器输入回路中的，所以这种负反馈可以提高放大器的输入电阻。 4. 并联负反馈 并联负反馈是指负反馈网络取出的负反馈信号VF，同放大大器的输入信号Vi以并联形式加到放大器的输入回路中，这样的负反馈称为并联负反馈。 并联负反馈的特点是： 并联负反馈降低放大器的电流放大倍数，稳定放大器的电流增益。 由于并联负反馈元件是与放大器输入电阻相并联的，所以这种负反馈降低了放大器的输入电阻。 5. 负反馈电路种类

DCDC电流反馈

DCDC电流反馈 电流模式最常见的方法就是采样Nmos管的正向压降，（或者用一个采样电阻和他串联），这个采样电压经过电流采样放大器后就得到电压斜坡，即电压越大，斜坡越大；电压越小，斜坡越小；（这个怎么有点类似于电压前馈的作用）。PWM比较器的另一个引脚接误差放大器的输出； 注意上面是一个锯齿波，因此从P管才电流，只有D的时间导通，所以是锯齿波不是三角波。另外还要在加上Vramp，这个会改变，电压变化的斜率。保持稳定。 当斜坡电压达到控制电压是，PWM比较器输出低电平；从而将上管关闭，进而减小上管导通的时间，从而减小电流流过的大小； 从这个上面的过程可以看到，这个过程中LC二阶网络不参与整个环路，因此电感L并不存在于二阶滤波网络中，就已发挥控制作用了。所以这个电流反馈的网络控制形式和电压反馈还是有区别的，特别是在电流环路中，没有了LC二阶的谐振点； 电感/开关管的斜坡电流和PWM比较器的输入电压斜坡成比例，因此电压和电流可以相互转换； 次谐波不稳定的发生条件：占空比接近或者大于50%，变换器工作在CCM模式，通常在最小输入电压时，尽力排除发生次谐波不稳定的可能性； 增益图中有个莫名的尖峰，这就是次谐波不稳定所导致的。这一点远大于穿越频率。 从电路上分析：那么需要引入的就是foundamentals of power eclectrics chapter 11.

那么之所以选择上面的电流模式分解， 第一步是说明在电流连续模式，且稳定的模式下，是怎么的情况，得到斜率和占空比的关系；第二步是说明在电流连续的模式，且不稳定的模式下，是怎么情况，由于电流反馈是在电流不稳定有扰动的情况下，那么就是在第二种情况下，所以要求D小于0.5； 所以从这个地方可以看出来，如果在电压输输出高的情况下，比如1.6V的时候，可能出现 不稳定的情况，通常电压都是在低压的情况0.9，1.8v，一般不会出现这种情况。

电流电压串联并联负反馈分析

一．电压串联负反馈： 图Z0303（a）为两级电压串联负反馈放大电路，图（b）是它的交流等效电路方框图。 1．反馈类型的判断 （1）找出联系输出回路与输入回路的反馈元件。图Z0303（a）中Rf、Cf、Re1是联系输出回路与输入回路的元件，故Rf、Cf、Re1是反馈元件，它们组成反馈网络，引入级间反馈。 （2）判断是电压反馈还是电流反馈。 可用两种方法来判别，一是反馈网络直接接在放大电路电压输出端，故为电压反馈；二是令Uo = 0，因Uf由Rf、Re1 对Uo分压而得，故Uf= 0反馈消失，所以为电压反馈； （3）判别是串联反馈还是并联反馈。 由图Z0303（a）可以看出：Ube = Ui - Uf 即输入端反馈信号与输入信号以电压形式相迭加，故为串联反馈，也可令Ui＝0，此时Uf仍能作用到放大电路输入端，故为串联反馈；还可以根据反馈信号引至共射电路发射极则为串联反馈。 （4）判别反馈极性。 假定Ui为+，则经两级共射电路放大后，Uo为+，经Rf与Re1 分压得到的Uf也为+，结果使得放大电路有效输入信号减弱，故为负反馈。 综上判断结果、该电路为电压串联负反馈放大电路。 2、反馈对输出电量的稳定作用 放大电路引入电压负反馈后，能够使输出电压稳定。任何外界因素引起输出电压不稳时，输出电压的变化将通过反馈网络立即回送到放大电路的输入端，并与原输入信号进行比较，得出与前一变化相反的有效输人信号，从而使输出电压的变化量得到削弱，输出电压便趋于稳定。 可见，负反馈使放大电路具有了自动调节能力。电压负反馈能够稳定输出电压。 3、信号源内阻对串联反馈效果的影响 由上面的讨论可见，对串联反馈Ube = Ui - Uf ，显然，UI越稳定，Uf 对Ube 的影响就越强，控制作用就越灵敏。当信号源内阻Rs = 0时，信号源为恒压源，Us就为恒定值，则Uf的增加量就全部转化为Ube 的减小量，此时，反馈效果最强。因此，串联反馈时，Rs 越小越好，或者说串联反馈适用于信号源内阻Rs 小的场合。 4、放大倍数及反馈系数的含义 对电压串联负反馈电路， Xi = Ui， Xo = Uo，Xf = Uf 故： AUf、FU，分别称为闭环电压放大倍数和电压反馈系数。

带电流截止负反馈的转速闭环的数字式直流调速系统的仿真与设计

课程设计任务书

一、设计目的 应用所学的交、直流调速系统的基本知识与工程设计方法，结合生产实际，确定系统的性能指标与实现方案，进行运动控制系统的初步设计。 应用计算机仿真技术，通过在MATLAB软件上建立运动控制系统的数学模型，对控制系统进行性能仿真研究，掌握系统参数对系统性能的影响。 在原理设计与仿真研究的基础上，应用PROTEL进行控制系统的印制板的设计，为毕业设计的综合运用奠定坚实的基础。 二、设计参数 1、直流电动机（4）： 输出功率为:10Kw，电枢额定电压220V 电枢额定电流 55A，额定励磁电流1A 额定励磁电压220V，功率因数0.85 电枢电阻0.1欧姆，电枢回路电感100mH 电机机电时间常数1S，电枢允许过载系数1.5 额定转速1430rpm 2、环境条件： 电网额定电压:380/220V，电网电压波动:10% 环境温度:-40~+40摄氏度，环境湿度:10~90% 3、控制系统性能指标： 电流超调量小于等于5% 空载起动到额定转速时的转速超调量小于等于30% 调速范围D＝20，静差率小于等于0.03. 三、系统方案选择 1.可控电源选择 直流电动机具有良好的起制动性能在广泛范围内可实现平滑调速，在需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。从生产机械要求控制的物理量来看，各种系统往往都通过控制转速来实现的。因而直流调速系统是最基本的拖动控制系统。直流变电压调速是直流调速系统用的主要方法，调节电枢供电电压所需的可控制电源通常有3种： ①转电流机组 适用于调速要求不高、要求可逆运行的系统但其设备多、体积大、费用高、效率低。 ②静止可控整流器 可通过调节触发装置的控制电压来移动触发脉冲的相位从而实现平滑调速且控制作用快速性能好提高系统动态性能。 ③PWM(脉宽调制变换器)或称直流斩波器 利用直流斩波器或脉宽调制变换器产生可变平均电压，与V—M系统相比，PWM系统在很多方面有较大的优越性： 主电路线路简单，需要的功率器件少，开关频率高；电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小；低速性能好，稳速精度高，调速范围宽；若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；功率开关器件工作在开关状态，道通损耗小，

反馈电路详解

第六章反馈放大电路 第一节反馈的概念和分类 1. 反馈的基本概念 2. 负反馈放大电路的类型 1.1 反馈的基本概念基本概念反馈是指把输出电压或输出电流的一部分或全部通过反馈网络，用一定的方式送回到放大电路的输入回路，以影响输入电量的过程。 1.2 反馈的基本类型反馈的分类： ( 1)反馈产生的途径：内部反馈和外部反馈。 2)反馈信号：直流反馈和交流反馈 反馈信号中只含有直流分量的称为直流反馈，反馈信号中只含有交流分量的称为交流反馈。 3)反馈的作用效果：负反馈与正反馈 反馈信号X F送回到输入回路与原输入信号X I 共同作用后，使净输入信号X ID比没有引入反馈时减小，有X ID=X I -X F, 称这种反馈为负反馈；另一种是使净输入信号X ID比没有引入反馈时增加了，有 X ID=X I- X F,称这种反馈为正反馈。 反馈极性的判定——瞬时极性法, 步骤： (1)首先在基本放大器输入端设定一个递增( 或递减) 的净输入信号, (2)在上述设定下, 推演出反馈信号的变化极性。 (3)判定在反馈信号的影响下, 净输入信号的变化极性。若该极性与前面设定的变化极性相反则为负反馈；若相同, 则为正反馈。 (4)反馈的信号取样的方式：电压反馈与电流反馈 (a) 电压反馈反馈信号是输出电压的一部分或全部，即反馈信号与输出电压成正比，称为电压反馈， (b) 电流反馈如果反馈信号是输出电流的一部分或全部，即反馈信号与输出电流成正比，称为电流反馈，。 (c) 判断是电压反馈还是电流反馈的方法判断是电压反馈还是电流反馈时，常用“输出短路法”，即假设负载短路 ( R L=0)，使输出电压 v o=0，看反馈信号是否还反馈信号还存在。若存在，则说明反馈信号与输出电压成比例，是电压反馈；若反馈信号不存在了，则说明反馈信号不是与输出电压成比例，而是和输出电流成比例，是电流反馈。 判定方法之二——按电路结构判定：在交流通路中, 若放大器的输出端和反馈网络的取样端处在同一个放大器件的同一个电极上, 则为电压反馈；否则是电流反馈。

电流负反馈对输出电阻的影响

负反馈放大器的分析方法 -等效电路法

输出短路电流增益A Is 2. 电流负反馈输出阻抗 （1） 电流并联负反馈 I o + - R i R s I S I di A Is I di R o L o Is 0 di R I A I '==L L o di o s Iss 00Is s s di s i ''====?= +R R I I I R A A I I I R R 考虑信号源内阻R s 后基本放大器的开路互阻增益A Iss 无负反馈时放大电路等效电路 说明：A ISS 中下标I 表示电流增益，第一个S 表示考虑信号源 内阻，第二个S 表示输出短路。 准备工作： 61/99

+ - U os I os R of + - R i U di R s I f I di A Is I di R o I o os os IS di o =-U I A I R os Iss f o =+U A I R Iss I o (1)=+A B R ，R 'of =R of //R c s i Is Iss s s di f s i =-+=+R R A A R R I I R R os of os U R I = os Iss I os o =-U A B I R f I o I os I B I B I ==-有反馈时的输出电阻： 输入为零时电流并联负反馈放大电路的 等效电路输出电阻分析 62/99 s Iss Is s i R A A R R = +无反馈时

A GS 输出短路互导增益 I o A Gs U di R o + - R i U di U s + - R s （2） 电流串联负反馈 L o Gs di R I A U '==L L o di o i Gss Gs s s di s i ''====?=+R R I U I R A A U U U R R 考虑R s 后基本放大器的开路互阻增益 无负反馈时放大电路等效电路 准备工作： 63/99

带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统设计

目录 摘要 (2) 1主电路的设计 (2) 1.1变压器参数的设计与计算 (2) 1.2平波电抗器参数的设计与计算 (3) 1.3晶闸管元件参数的计算 (3) 1.4保护电路的设计 (4) 2反馈调速及控制系统 (4) 2.1闭环调速控制系统 (4) 2.2带电流截止负反馈闭环控制系统 (5) 2.3调节器设定 (8) 2.4控制及驱动电路设计 (9) 3参数计算 (10) 3.1基本参数计算 (10) 3.2电流截止负反馈环节参数计算与设计 (12) 3.3调节器的参数设计与计算 (12) 3.4调节器串联校正设计 (15) 4总电气图 (16) 5心得体会 (18) 参考资料 (18)

带电流截止负反馈转速单闭环直流调速 系统设计 摘要 直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，并且直流调速系统在理论和实践上都比较成熟，是研究其它调速系统的基础。在直流电动机中，带电流截止负反馈直流调速系统应用也最为广泛，其广泛应用于轧钢机、冶金、印刷、金属切割机床等很多领域的自动控制。本次课设就带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统进行参数的设计。 1主电路的设计 1.1变压器参数的设计与计算 变压器副边电压采用如下公式进行计算： ??? ? ?? -+= N sh T d I I CU A nU U U 2min max cos αβ V U C I I U A n V U V U N sh T d 110) 105.05.09848.0(9.034.21 22205 .0105 .0109 .034 .22 1,220222 min max =??-??+==========则取已知αβ 因此变压器的变比近似为：45.3110 3802 1===U U K 一次侧和二次侧电流I 1和I 2的计算 I 1=1.05×287×0.861/3.45=75A I 2=0.861×287=247A

带电流截至负反馈的转速单闭环直流调速系统

班级：10电气工程及其自动化三班 姓名: 学号: 题目: 带电流截至负反馈的转速单闭环直流调速系统 要求: 1.利用所学知识设计带电流截至负反馈的转速单闭环直流 调速系统；（10%） 2.设计过程中详细说明系统组成,单闭环直流调速系统的调 试方法和电流截至负反馈的整定；（10%） 3.使用MATLAB软件编写调试程序,分析调速系统的机械特性和转速单闭环调速系统的静特性；（30%） 4.要有详细原理说明和设计过程，方案以WORD文档的形式给出（30%） 5.课程总结,总结该课程的主要内容与相关实际应用。(20%) 作业成绩:

摘要 带电流截止负反馈的闭环直流调速系统的在对调速精度要求不高的，大功率容量的电机中的应用是非常广泛的，它具有控制简单方便，调速性能较好，设备成本低等的优点。本次设计主要介绍了单闭环不可逆直流调速系统的方案比较及其确定，主电路设计；控制电路设计；绘制原系统的动态结构图；绘制校正后系统的动态结构图；应用MATLAB软件对带电流截至负反馈的转速单闭环直流调速系统进行仿真，完善系统。 关键词：直流电机电流截止负反馈主电路控制电路

摘要 (1) 一、设计方案目的和意义 (3) 1.1设计的确定 (3) 1.2课程设计的目的和意义 (3) 二、课程设计内容 (4) 2.1设计要求 (4) 2.2设计主要内容 (4) 三、主电路设计 (4) 四、控制电路的设计 (6) 五、Matlab仿真及分析 (9) 5.1、matlab仿真图 (9) 5.2、仿真图分析 (14) 六、总结 (15)

题目: 带电流截至负反馈的转速单闭环直流调速系统 一、设计方案目的和意义 1.1设计的确定 控制电路采用转速单闭环调速系统控制，采用闭环系统可以比开环系统获得更硬的机械特性，而且静差率比开环是小得多，并且在静差率一定时，则闭环系统可以大大提高调速范围。但在闭环式必选设置放大器。如果只采用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍然是有静差的，这样的系统叫做有静差调速系统，它依赖于被调量的偏差进行控制，而反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定，但反馈控制系统所能抑制的知识被反馈环包围的前向通道上的扰动。普通闭环直流调速系统及其存在的起动的冲击电流---直流电动机全电压起动时，如果没有限流措施，会产生很大的冲击电流，这不仅对电机换向不利的问题。电流截止负反馈的作用是在电动机发生超载或堵转的时候电流截止负反馈和给定信号相比较抵消。使电动机处于停止运行状态，以保护电机 1.2课程设计的目的和意义 通过本次课程设计了解单闭环不可逆直流调速系统的原理，组成及其各主要单元部件的原理。掌握晶闸管直流调速系统的一般调速过程。认识闭环反馈控制系统的基本特性。掌握交、直流电机的基本结构、原理、运行特性。掌握交、直流电动机的机械特性及起动、调速、制

含有电流截止负反馈地转速负反馈直流调速系统设计

课程设计（论文）任务书 指导教师签字：系（教研室）主任签字：

1总体方案设计 带电流截止负反馈的转速负反馈的设计方案 本文主要分别从介绍电流截止负反馈和转速负反馈的调节器的设计出发，将各自的特点结合再通过数字式绘图进行原理结构的设计，其总的数字式实现结构有以下部分: 1、变压器部分 此部分是将电网电压引入，再将其设计为三种方式的输出，分别是为电流互感器部分提供电压的变压器1，为稳压模块提供电压的变压器3,和为控制信号产生部分提供电压的变压器2. 2、主电路部分 此部分理所当然是整个设计的核心部分，其当中有控制对象——电机，还有我们主要需要设计出的控制晶闸管的开断信号，当然其中的转速反馈电压也是从此部分输出。 3、电流互感器部分 此部分为电流截止负反馈部分提供反馈电流信号的核心部分，反馈电流信号将从这里引出通过晶闸管从而进入主控电路。 4、ASR和电流截止部分 真个调速系统的主控部分，这个调速系统的调速性质就由这个部分决定，其中包括了电流截止负反馈电路和转速负反馈电路。 5、稳压模块 为控制信号模块和一些其他需要供电的集成模块器件供电。 6控制信号产生部分 此部分主要是产生控制前面主电路部分的晶闸管开通与关断的，以有效地控制电机的转动。 7、控制信号的放大驱动部分 辅助控制信号产生部分，使其产生更精确，更稳定的控制信号，以使电机更好的运行。 2带电流截止负反馈的转速负反馈的分析与设计 2.1电流截止负反馈的分析与设计 问题的提出：

（1）起动的冲击电流---直流电动机全电压起动时，如果没有限流措施，会产生很大的冲击电流，这不仅对电机换向不利，对过载能力低的电力电子器件来说，更是不能允许的。 （2）闭环调速系统突加给定起动的冲击电流---采用转速负反馈的闭环调速系统突然加上给定电压时，由于惯性，转速不可能立即建立起来，反馈电压仍为零，相当于偏差电压，差不多是其稳态工作值的1+K 倍。这时，由于放大器和变换器的惯性都很小，电枢电压一下子就达到它的最高值，对电动机来说，相当于全压起动，当然是不允许的。 （3）堵转电流---有些生产机械的电动机可能会遇到堵转的情况。例如，由于故障，机械轴被卡住，或挖土机运行时碰到坚硬的石块等等。由于闭环系统的静特性很硬，若无限流环节，硬干下去，电流将远远超过允许值。如果只依靠过流继电器或熔断器保护，一过载就跳闸，也会给正常工作带来不便。 为了解决反馈闭环调速系统的起动和堵转时电流过大的问题，系统中必须有自动限制电枢电流的环节。根据反馈控制原理，要维持哪一个物理量基本不变，就应该引入那个物理量的负反馈。那么，引入电流负反馈，应该能够保持电流基本不变，使它不超过允许值。 通过对电流负反馈和转速负反馈的分析。考虑到，限流作用只需在起动和堵转时起作用，正常运行时应让电流自由地随着负载增减，采用电流截止负反馈的方法，则当电流大到一定程度时才接入电流负反馈以限制电流，而电流正常时仅有转速负反馈起作用控制转速。电流截止负反馈环节如下图： . （a）利用独立直流电源作比较电压（b）利用稳压管产生比较电压

运动控制系统仿真实验报告——转速电流反馈控制直流调速系统的仿真

运动控制系统仿真实验报告 ——转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真

双闭环直流调速系统仿真 对例题3.8设计的双闭环系统进行设计和仿真分析,仿真时间10s 。具体要求如下： 在一个由三相零式晶闸管供电的转速、电流双闭环调速系统中，已知电动机的额定数据为：60=N P kW , 220=N U V , 308=N I A , 1000=N n r/min , 电动势系数e C =0.196 V·min/r , 主回路总电阻R =0.18Ω,变换器的放大倍数s K =35。电磁时间常数l T =0.012s,机电时间常数m T =0.12s,电流反馈滤波时间常数i T 0=0.0025s,转速反馈滤波时间常数n T 0=0.015s 。额定转速时的给定电压(U n * )N =10V,调节器ASR ，ACR 饱和输出电压U im * =8V,U cm =7.2V 。 系统的静、动态指标为:稳态无静差,调速范围D=10,电流超调量i σ≤5% ,空载起动到额定转速时的转速超调量n σ≤10%。试求： （1）确定电流反馈系数β(假设起动电流限制在1.3N I 以内)和转速反馈系数α。 （2）试设计电流调节器ACR.和转速调节器ASR 。 （3）在matlab/simulink 仿真平台下搭建系统仿真模型。给出空载起动到额定转速过程中转速调节器积分部分不限幅与限幅时的仿真波形（包括转速、电流、转速调节器输出、转速调节器积分部分输出），指出空载起动时转速波形的区别，并分析原因。 （4）计算电动机带40%额定负载起动到最低转速时的转速超调量σn 。并与仿真结果进行对比分析。 （5）估算空载起动到额定转速的时间，并与仿真结果进行对比分析。 （6）在5s 突加40%额定负载，给出转速调节器限幅后的仿真波形（包括转速、电流、转速调节器输出、转速调节器积分部分输出），并对波形变化加以分析。

差分运放电流串联负反馈的理论计算与仿真分析

差分一运放电流串联负反馈的理论计算与仿真分析 摘要 构建了直接耦合方式下的差分一运放电流串联负反馈放大电路，根据多级放大器增益的计算方法，计算了基本放大器的电压增益，进而得互导增益。另外采用微变等效电路方法，求解电路方程得到了反馈放大器的互导增益，两者满足负反馈放大电路中的基本关系。同时，启用仿真软件EWB，基本放大器和反馈放大器的仿真结果与理论计算一致。 关键词负反馈；差分一运放放大电路；EWB 1 引言 伴随计算仿真技术迅速发展，可将实际电子元 器件采用理想模型替代，这极大方便了电路分析和 设计。采用方框图分析法，可以解决不满足深度负 反馈条件下的负反馈放大电路，但有些文献在 讨论时疏忽了反馈网络的负载效应，易造成误解。 近年来经常出现一些使用仿真软件对负反馈放大器 讨论，收到很好效果的报道，引起了人们普遍关 注。本文设计了直接耦合差分一运放电流串联负反 馈放大电路，理论计算下的基本放大器的互导增益 与微变等效电路计算下的反馈放大器的互导增益满 足反馈放大器中的基本关系式，与EWB5．0开、闭

环环境下的仿真结果一致。 2理论计算与仿真 2．1电路 由差分电路和运算放大电路组合而成的直接耦合多级放大 电路如图1所示，键S 位于N 处，构成电流串联负反馈放大器。位于M 处，是考虑反馈网络负载效应后的基本放大器。 2．2理论计算 (1)基本放大器互导增益 对于基本放大器，将单端输入差分放大器输入 端对地短路，考虑到差分电路的对称性，略去1 b R (令1 2 b b b R R R = = )电阻压降，可得1 T 、2 T 两管静态 电流1 E I 、2 E I 1 2 10.712·0.471212E E V V m A k I I -+== =Ω 根据 软 件中所设置 100 β=，有 '1'2 1 (1)/ 5.575b e b e E T k V r r I β==+=Ω，其远大于一般为几十欧的[5]'b b r ，略去'b b r 有'be b e r r ≈ 。又3 ()f R R +远大于2 b R ， 对输入电阻影响也可略去，这样求得差分放大电路 电压增益1 v A 21(//)1·2c i v b be R R A R r β=+ 其中2 i R 是同相输入时理想运放的输入电阻(理想运

带电流截至负反馈的直流调速系统

运动控制原理实验报告—— 带电流截止负反馈的直流调速系统 实验原理 (2) 直流调速系统的分类和指标 (2) 带电流截至负反馈调速系统的静特性 (4) 带电流截至负反馈调速系统的动态特性 (4) 带电流截至负反馈调速系统的设计 (5) 实验内容和过程 (6) 晶闸管—电动机系统的自然机械机械特性测试 (6) 系统控制单元整定 (8) 系统静态性能测试 (9) 系统动态性能测试 (13) 实验结论与体会 (17) 实验原理 1.直流调速系统的分类和指标 由于良好的起动制动性能和宽范围的平滑调速能力，直流电动机常被用于需要做快速正反向拖动的领域中。直流拖动系统的控制往往是通过控制转速来实现的，由直流电动的电动势平衡方程推出转速表达式

φe a dl d C R I U n -= U 为电枢电压 ,dl I 为一定负载对应的电流,a R 为电枢回路总电压 φ电枢励磁磁通 e C 电机的电动势参数 可知直流电机有三种可用的调速方法，分别是调压（U ）调速，弱磁（φ）调速和改变串入电阻（ a R ）调速。然而通过改变串入电阻阻值来调速不能实现无级调速，弱磁调速的 调速范围又太小，所以直流调速系统常采用调压调速的方式。 对于一个建立好的直流调速系统，可以从调速范围（D ），干扰造成的转速波动大小（静差率s ）和调速系统的起动和制动时间这三个方面来衡量，这些参数有如下关系， min max n n D = N N n n n s ?+?= min 其中 N n ?为直流电机的转速降落，是在电机负载从理想空载增加到额定值对应的转速降落， 可以作为衡量直流电机机械特性硬度的参量。 调速范围和静差率两个概念也有密切的联系，同样的转速降落N n ?下，调速范围越大，转 速越低对应的静差率也会大一些,两者满足 )1(D n n D s N N +?= 而真正衡量不同系统机械特性时我们用的是转速最低时的静差率，这是的静差率最难满足系统的性能指标。 本次实验使用的是晶闸管整流器-电动机调速系统的组合（M V -),同样广泛使用的还有 PWM -电动机的组合。常用的M V -系统有开环直流调速系统，带转速反馈的闭环直流调 速系统（根据转速调节器ASR 的不同又分为比例和P 比例积分PI 调节），致力于解决过电流问题的带电流截止负反馈的直流调速系统（同样分为有差和无差）和能快速启动制动的双闭环直流调速系统。从开环系统到带转速反馈的调速系统，同样电机的转速降落大大减小，静差率减小，调速范围扩大，调节精度和系统抗干扰的能力增强，比例积分调节还消除了系统

转速、电流反馈控制地直流调速系统设计

《转速、电流反馈控制的直流调速系统 设计》论文 院（系）自动化学院 专业班级 姓名 学号 指导教师

摘要： 针对直流调速系统理论设计与实际要求相差较大的现象，利用matlab/simulink 仿真平台对直流调速系统的理论设计结果进行仿真；通过系统仿真以灵活调节各项参数，从而获得理想的设计结果；实践表明，利用仿真技术可以大大地减少直流双闭环调速系统的设计和调试强度。 关键词：直流调速 理论设计 系统仿真 一、直流调速系统的理论设计 1.1 系统组成及要求 双闭环直流调速系统采用晶闸管三相桥式整流装置供电，基本参数如下： 1、直流电动机：额定转速nN = 1200 r/min ，额定电压UN = 220V ，额定电流IN = 180A ，电动势系数Ce = 0.196V ·min/r ，电流允许过载倍数 λ =1.25；电动机电枢电阻Ra = 0.2Ω，回路总电感L = 20 mH ； 2、晶闸管整流装置放大倍数：Ks = 36； 3、电枢回路总电阻：R = 0.6 Ω； 4、机电时间常数：Tm = 0.22 s 。 设计要求：（1）稳态指标：无静差；（2）动态指标：电流超调量σi ≤5%，启 动到额定转速时的转速超调量σ n ≤10%； 1.2、 电流调节器设计 1、确定时间常数。 （1）整流装置滞后时间常数 s T 三相桥式电路的平均失控时间 s T s 0017.0=；（2）

电流滤波时间常数oi T 三相桥式电路每个波头的时间是3.33ms ，为了基本滤平 波头，应该有 ms T oi 33.3)2~1(=,因此取 s T oi 002.0=；（3）电流环小时间常数 i T ∑ 按小时间常数近似处理，取 s T T T oi s i 0037.0=+=∑。 图1直流双闭环调速系统动态结构图 图2转速和电流双闭环直流调速系统原理图 2、确定将电流环设计成何种典型系统 根据设计要求：%5≤i σ，而且 1011.80037.0/03.0/<==∑i l T T ，因此设计成 典型I 型系统。 3、电流调节器的结构选择 电流调节器选用比例积分调节器（PI ）,其传递函数为