(3)
晶闸管整流器的动态传递函数为:
(4)
若不考虑放大器输入端的滤波，则其模型为,则其传递函数为:
(5)
不考虑反馈的滤波电路，则其模型为
,其传递函数为
根据系统间的结构关系，得到的动态结构图如图5所示。
图5 转速闭环调速系统的动态结构图
(2) 单闭环调速系统的动态校正，设计闭环调速系统的过程中，稳定性和稳态性指标常会发生矛盾，这就需要增加动态校正装置来校准系统，让他能同时满足各项性能指标的要求。
对于一个系统，动态校正方法有很多种，在电力自动控制系统中，串联校正和并联校正是最常用的校正方法，相对并联校正，串联校正相对简单，易实现等特点。对于传递函数阶次较低的直流闭环调速系统，使用PI调节器的串联校正方法，就能实现动态校正的任务。调节器分为三类，分别是PI比例积分、PD比例微分、PID比例积分微分。这三种类型中各有各的优点，也有不足之处。其中PI调节器所构成的是滞后调节，稳定性好，但调节反应慢。PD调节器所构
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成的是超前校正，调节反应快，但稳定性差。PID 调节器能实现对PI调节器和PD调节器性能的综合，即反应速度快，又能使系统稳定，全面提升系统的控制性。但PID调节器要比PI和PD调节器要复杂的多，在现代工业化的实际生产当中，一般对稳定性的要求要高于对快速性的要求，则一般采用PI调节器。当对快速性要求高于稳定性的要求时，则一般采用PD或PID调节器进行调节。 2.2.2 多环直流调速系统的动态分析
在反馈系统中，核心闭环数多于一个就称之为多环系统。常见的多环系统有以下三类：分别是带电流变化率内环系统、带电压内环的三环调速系统和转速电流双闭环调速系统。最典型的就是双闭环调速系统了。
带电流变化率内环系统，为提高双闭环调速系统的快速性，在启动或关闭电动机的时候，期望电流能迅速变化。这就需要在电流环内增设电流变化率环，通过它的调节，使之能保持最大变化率而又能保持电流变化率不会过高，这保证了电流波形和理想的动态波形更加的接近。这就使得转速、电流和电流变化率共同组成了三环调速系统。
带电压内环的三环调速系统，带电压内环调速系统同样能提高系统的对负载扰动的抗扰性能和动态跟随性能，但其效果没有带电流变化率内环系统。在抗电网电压扰动方面，电流环不如电压环，电压环的调节比电流环的调节更加及时。双闭环调速系统的动态结构图如图6所示。
若双闭环调速系统采用转速电流控制，则其动态跟随性能和动态抗扰性能都能得到有效的提高，若双闭环调速系统的内环能改变环内的传递函数，使它有利于对外环的控制，这样也能提高系统的各种性能。并且有内环的存在，内环能抑制环内的电网电压波动。
图6 双闭环调速系统的动态结构图
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2.3 直流脉宽调速系统概述
直流调压调速是现代工业实际生产中应用相当广泛的一种调速方法，利用电力电子元器件的可控性，再使用脉宽调制技术加以调制，就构成了直流脉宽调速系统。电气原理结构图如图7所示。
图7 直流脉宽调速系统的电气原理结构图
直流脉宽调速系统中存在有：给定环节、限幅器、速度反馈环节、速度调节器ASR、PWM信号发生器等控制电路。
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3 直流电机
3.1 直流电动机的基本结构和工作原理
3.1.1 直流电动机的基本结构
旋转电机主要由定子部分和转子部分组成，定子和转子之间的气隙是用来储存磁能的。直流电机的定子主要组成部件有主磁极、端盖、机座和无刷装置等。转子是电枢，转子的主要组成部件有磁极、电枢和换向器等。其结构如图8所示。
图8 直流电动机的主要结构
(1) 主磁极。主磁极是电动机产生主磁场的装置,如图9所示。图9中1是极心、2是极掌、3是励磁绕组、4是机座。磁极由极心1和极掌2两部分组成。在极心1上放置励磁绕组3，极掌2是调整电动机空气隙中的磁感应强度，并挡住励磁绕组。钢片叠成的磁极，固定在电机外壳上。电机外壳也是磁路中的一部分。
图9 直流电动机的磁极及磁路
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(2) 电枢。在电动机中，产生感应电动势的部分称为电枢。电枢是旋转的，由硅钢片叠成的电枢呈圆柱状，表面槽中放置电枢绕组，如图10所示。
图10 直流电动机的电枢
(3) 换向器，也称作整流子。在直流电动机中，换向器是一种特殊装置。如图11所示。换向器由多个换向片组成，相邻换向片之间使用绝缘片隔开。在换向器的表面，装有电刷，在电动机转动的过程中，能使电枢绕组和外电路联接。
图11 换向器
3.1.2 直流电动机的工作原理
电动机的工作原理是建立在电磁感应和电磁力的基础之上。把复杂的问题简单化，能够更好的理解电动机的工作原理。
直流发电机的工作原理是当一根导体在磁场中进行运动时，导体所感应出的电动势 e ，则有公式：
e=Blv (6)
式(6)中，B表示磁通密度、l表示导体的长度、v表示导体相对于磁场的速度。
正方向：可以使用右手定则来进行判断。如图12所示。
电势e的正方向所表示的是电位升高。与U相反。在同一元件上，若e和U
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直流电机模糊控制系统的MATLABSimulink仿真研究
