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西安西瑪電機(jī)文章：(PLL)的基本器件有:相位比較器(PC)、低通濾波器(LPF)及電壓控制振蕩器(VCO)。相位比較器用來把基準(zhǔn)頻率與VCD的頻率相比較,產(chǎn)生出一列頻率與相角不同的信號(hào)。該信號(hào)然后通過低通濾波器傳到電壓控制震蕩器,再輸出,使之與基準(zhǔn)頻率同步。10年前,鎖相環(huán)路原理已應(yīng)用于電機(jī)穩(wěn)速控制上。在本例當(dāng)中,電機(jī)與軸角編碼器一起夠成了電壓控制震蕩器。鎖相環(huán)的基本參數(shù)是鎖定范圍和捕獲范圍。直流電機(jī)鎖相環(huán)路控制系統(tǒng)參數(shù)如下:

二1一電機(jī)電流(A);

xZ一軸向角速度(rad/s);

二。一濾波電容的電壓值(V);

x;一鎖相誤差(rad);

二5一鎖相誤差的積分值(rad·S);

ul一基準(zhǔn)速度(rad/S);

ul‘一電機(jī)電壓(V);

u:一負(fù)載轉(zhuǎn)距(N·m);

R一電機(jī)內(nèi)阻(1000);

L一電機(jī)電感(250mH);

/一轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(3.45只20一‘kg·mZ);

B一粘性摩擦系數(shù)(30x1o一6N·m/

rad/s);

K一電機(jī)常數(shù)(0.62V·s/A·rad或

0.62N.m/AZ);

A一放大器的增益系數(shù);

N一編碼器的分辨力(16ppr);

K。一比例系數(shù);

所謂鎖定范圍就是鎖相環(huán)路能夠保持鎖定的頻率范圍;所謂捕獲范圍就是指鎖相環(huán)路能夠進(jìn)入鎖定的頻率范圍。就含有相位比較器的鎖相環(huán)路而言,捕獲范圍要比鎖定范圍要小,捕獲范圍與低通濾波器的帶寬成比例。除電機(jī)穩(wěn)速控制外,在所有的鎖相環(huán)路應(yīng)用當(dāng)中,其捕獲范圍的變化可以通過改變低通濾波器的參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。而電機(jī)穩(wěn)速卻不是這樣,因?yàn)殡姍C(jī)就是一個(gè)低通濾波器,在不考慮影響系統(tǒng)的其它因素的條件下,電機(jī)的參數(shù)不會(huì)改變。因此,在本例中要注意選擇一個(gè)具有獨(dú)立的、寬頻帶的捕獲范圍,這可以通過相頻比較器來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于獨(dú)立激勵(lì)直流電機(jī),鎖相環(huán)穩(wěn)速電路已經(jīng)得到了發(fā)展。多數(shù)的這類電路具有以下幾個(gè)缺點(diǎn),這些缺點(diǎn)是由于鎖定范圍比電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍小而造成的:

(a)‘不能夠同步于電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的每一個(gè)對(duì)應(yīng)頻率;

(b)需要一個(gè)探測(cè)系統(tǒng);

(c)負(fù)載突變時(shí)不同步;

(d)低速時(shí)不穩(wěn)定。

本文介紹的就是一個(gè)由相位比較器控制的廉價(jià)電機(jī)系統(tǒng),該系統(tǒng)沒有(a)、(b)、(。)的缺點(diǎn)。至于(d),它要比前一類系統(tǒng)更好些,因?yàn)榈退贂r(shí)它有一個(gè)很有小的定負(fù)載。串勵(lì)電機(jī)具有很高的起動(dòng)轉(zhuǎn)距,但負(fù)載增加時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)明顯下降。以下兩個(gè)非線性方程描述了這種變化:

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