双闭环调速系统设计
双闭环调速系统ASR和ACR结构及全参数设计
双闭环调速系统ASR和ACR结构及全参数设计1.ASR结构：ASR是指自动速度调节器，是速度环的控制器。
它的目标是控制电机的输出速度与设定速度之间的差值，使其最小化。
ASR的结构通常包括速度误差计算、PID控制器和输出调节。
速度误差计算：电机的速度与设定速度之间的误差被计算出来，作为PID控制器的输入。
PID控制器：PID控制器根据速度误差和时间上的累积误差、变化误差来计算控制器的输出，以实现对速度误差的控制。
输出调节：控制器的输出经过一些调节手段（如放大、限制等）后，作为电流环的输入。
2.ACR结构：ACR是指自动电流调节器，是电流环的控制器。
它的目标是控制电机的输出电流与设定电流之间的差值，使其最小化。
ACR的结构通常包括电流误差计算、PID控制器和输出调节。
电流误差计算：电机的输出电流与设定电流之间的误差被计算出来，作为PID控制器的输入。
PID控制器：PID控制器根据电流误差和时间上的累积误差、变化误差来计算控制器的输出，以实现对电流误差的控制。
输出调节：控制器的输出经过一些调节手段（如放大、限制等）后，作为电机的输入。
全参数设计是指根据系统性能指标的要求，调整控制系统的参数，以满足要求。
在双闭环调速系统中，全参数设计包括以下步骤：1.系统建模：对电机系统进行建模，包括电机的数学模型和其它相关参数。
2.性能分析：根据系统的数学模型，进行性能分析，得到系统的频域响应、稳态误差、动态响应等。
3.参数选择：根据性能分析的结果，选择合适的参数，如PID控制器的比例、积分、微分增益等。
4.参数调整：根据经验或试验，逐步调整参数，使系统的性能指标达到要求。
5.稳定性分析：对调整后的控制系统进行稳定性分析，以确保系统的稳定性。
6.微调和优化：根据实际情况，微调控制系统的参数，以获得更好的性能。
总结：双闭环调速系统的ASR和ACR结构及全参数设计可以通过对于速度误差和电流误差的计算，再经过PID控制器和输出调节的控制方式来实现，通过全参数设计可以对系统的参数进行分析、选择和调整，以满足系统的性能指标要求。
双闭环直流调速系统ACR设计
双闭环直流调速系统ACR设计双闭环直流调速系统（ACR）是一种使用两个反馈环来控制直流电机转速的系统。
其中一个环，被称为速度环（内环），用来控制电机的速度；另一个环，被称为电流环（外环），用来控制电机的电流。
ACR系统能够提供更精确的转速控制，同时能够保护电机免受过流和过载的损坏。
ACR系统的设计首先需要确定控制器的参数。
其中，内环控制器的参数包括比例增益（Kp）和积分时间（Ti）；外环控制器的参数包括比例增益（Kp）和积分时间（Ti）。
这些参数需要根据实际系统的需求来选择，可以通过试验和调整来获得最佳参数。
在内环控制器中，比例增益决定了速度误差与输出调节器输入信号之间的比例关系，即输出调节器的输出值与速度误差的乘积。
积分时间决定了对速度误差的积分时间长度，即速度误差累计值。
在外环控制器中，比例增益决定了电流误差与输出调节器输入信号之间的比例关系，即输出调节器的输出值与电流误差的乘积。
积分时间决定了对电流误差的积分时间长度，即电流误差累计值。
ACR系统的设计还需要确定速度传感器和电流传感器的类型和位置。
速度传感器用于测量电机的转速，可以选择编码器、霍尔传感器等；电流传感器用于测量电机的电流，可以选择霍尔传感器、感应电流传感器等。
这些传感器需要合理安装在电机上，以确保准确测量电机的转速和电流。
在系统工作时，ACR系统通过测量电机的转速和电流，并与设定值进行比较，计算得到速度误差和电流误差。
然后，内环控制器根据速度误差来产生控制信号，控制电机的速度接近设定值；外环控制器根据电流误差来产生控制信号，控制电机的电流接近设定值。
这些控制信号通过功率放大器输出到电机，实现对电机速度和电流的控制。
ACR系统的设计需要考虑诸多因素，如电机的负载特性、速度和电流的响应时间、系统的稳定性等。
通过合理选择控制器的参数和传感器的类型和位置，采取适当的控制策略，可以实现高精度、高效率的直流电机调速系统。
双闭环直流调速系统
双闭环直流调速系统一、课程设计大纲课程设计是本课程教学中极为重要的实践性教学环节，它不仅起着提高本课程教学质量、水平和检验学生对课程内容掌握程度的作用，还将起到从理论过渡到实践的桥梁作用。
通过课程设计，学生将进一步巩固、深化和扩充在交直流调速及相关课程的知识。
二、课程设计任务书该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，具有较宽的调速范围（D10），系统在工作范围内能稳定工作。
动态性能指标：转速超调量n8，电流超调量i5，动态速降n810，调速系统的过渡过程时间（调节时间）ts1s。
说明机械负载对调速系统的基本要求（调速、稳速、加减速控制）。
推导该系统的机械特性方程并进行静特性分析（画出稳态结构框图）。
利用开环频率特性进行校正（在对数坐标纸上画图），使系统满足性能指标要求。
课程设计内容仿真：利用MATLAB进行系统校正仿真，编写仿真程序，在课程设计说明书中附仿真曲线图。
三、摘要本文介绍了双闭环直流调速系统的设计与分析。
该系统通过引入转速负反馈和电流负反馈，分别调节转速和电流，以满足对系统动态性能的较高要求。
在起动过程中，电流内环起主要作用，调节起动电流保持最大值，使转速线性变化，迅速达到给定值。
稳态运行时，转速负反馈外环起主要作用，使转速随转速给定电压的变化而变化，电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。
双闭环直流调速系统具有无静差、良好的稳态精度和快速性，被广泛应用于对动态性能要求较高的领域。
本文还通过Matlab对系统进行了数学建模和仿真，以分析其特性。
四、系统技术数据及要求直流电动机需要三相直流电源，由三相桥式整流电路将三相交流380V电源整流为三相直流电源。
五、调速系统的方案选择系统性能要求：需要明确调速系统的控制目标，包括稳态精度、动态响应、过载能力等。
这些性能指标将直接影响到方案的选择。
例如，对于要求高精度和快速响应的系统，可能需要选择高性能的控制器和执行机构。
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真
基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真直流电机双闭环调速系统是一种常见的控制系统，常用于工业生产中对电机速度的精确控制。
本文将基于MATLAB软件进行直流电机双闭环调速系统的设计与仿真，包括系统设计、参数设置、控制策略选择、系统仿真以及性能分析等方面。
文章将以1200字以上的篇幅进行详细阐述。
一、系统设计直流电机双闭环调速系统由速度环和电流环构成。
速度环控制系统的输入为速度设定值和电机实际速度，输出为电机期望电压；电流环控制系统的输入为速度环输出的电压和电机实际电流，输出为电机实际电压。
通过控制电机的期望电压和实际电压，达到对电机速度的调控。
二、参数设置在进行系统仿真之前，需要确定系统中各个参数的值。
包括电机的额定转矩、额定电压、电感、电阻等参数，以及控制环节的比例增益、积分增益、微分增益等参数。
这些参数的选择会影响系统的稳定性和动态性能，需要根据实际情况进行调整。
三、控制策略选择常见的控制策略包括PID控制、PI控制、PD控制等。
在直流电机双闭环调速系统中，可以选择PID控制策略。
PID控制器由比例环节、积分环节和微分环节组成，可以提高系统的稳定性和响应速度。
四、系统仿真在MATLAB中进行直流电机双闭环调速系统的仿真，可以使用Simulink模块进行搭建。
根据系统设计和参数设置，搭建速度环和电流环的控制器，连接电机实际速度和电机实际电流的反馈信号，输入速度设定值和电机期望电流，输出电机期望电压。
通过仿真可以得到系统的动态响应曲线，评估系统的性能。
五、性能分析在仿真结果中，可以分析系统的静态误差、超调量、调整时间等指标，评估系统的控制性能。
通过参数调整和控制策略更改等方式，可以优化系统的控制性能，使系统达到更好的调速效果。
总结：本文基于MATLAB软件对直流电机双闭环调速系统进行了设计与仿真。
通过系统设计、参数设置、控制策略选择、系统仿真以及性能分析等步骤，可以得到直流电机双闭环调速系统的动态响应曲线，并通过参数调整和控制策略更改等方式，优化系统的控制性能。
基于DSP的双闭环直流电机调速实验系统设计共3篇
基于DSP的双闭环直流电机调速实验系统设计共3篇基于DSP的双闭环直流电机调速实验系统设计1双闭环直流电机调速实验系统设计直流电机调速是现代工业自动化控制领域中的一个重要应用。
直流电机调速系统一般采用PID控制器。
双闭环控制是PID控制器的一种改进，它既可以保证控制系统对速度的精度也可以对电机电流进行控制。
本文将介绍基于DSP的双闭环直流电机调速实验系统的设计。
硬件设计1.直流电机及驱动器直流电机是转换为机械能的电能转换的主要设备之一。
在实验中选择一台小型直流电机，以其低功率，小体积，易于控制为主要考虑因素。
驱动器采用直流调速电机控制器。
2. 双闭环控制器双闭环控制器是PID控制器的一种改进，它可以对电机电流进行控制，保证控制系统对速度的精度。
在本实验中，我们采用STM32系列单片机，该单片机集成了内置的PID控制器和模糊控制算法，可方便地实现双闭环控制。
3. 光电编码器和减速器光电编码器和减速器也是直流电机调速系统的重要组成部分。
光电编码器主要用于检测电机的转速或转角，减速器可以通过降低电机的转速来提高电机性能。
软件设计1. 算法设计基于DSP的直流电机调速系统中主要采用PID控制算法，该算法是通过调节三个参数，即比例、积分、微分调节来控制电机的速度。
PID控制器会不断地进行调节，使电机的输出保持在所需的速度范围内。
2. 软件运行本实验系统采用C语言编写，在DSP芯片中使用程序存储器存储程序，其中包含了PID控制器的算法，通过用户输入所需的速度值，根据PID 算法进行调节，实现电机的精确控制。
实验结果分析通过实验结果可以看出，基于DSP的双闭环直流电机调速实验系统控制精度高，控制范围广，动态响应速度快，能够满足直流电机调速系统的要求。
在多次测试中，实验系统的控制误差小于1%，性能稳定可靠。
结论本文介绍了基于DSP的双闭环直流电机调速实验系统的设计。
实验系统采用了STM32系列单片机，集成了内置的PID控制器和模糊控制算法，通过硬件和软件的结合，实现了电机的精确控制。
双闭环直流电动机调速系统
04
系统软件设计
控制算法设计
算法选择
算法实现
根据系统需求，选择合适的控制算法， 如PID控制、模糊控制等。
将控制算法用编程语言实现，并集成 到系统中。
算法参数整定
根据系统性能指标，对控制算法的参 数进行整定，以实现最优控制效果。
调节器设计
调节器类型选择
根据系统需求，选择合适 的调节器类型，如PI调节 器、PID调节器等。
在不同负载和干扰条件下测试系统的性能， 验证系统的鲁棒性。
06
结论与展望
工作总结
针对系统中的关键问题，如电流和速度的动态 调节、超调抑制等，进行了深入研究和改进。
针对实际应用中可能出现的各种干扰和不确定性因素 ，进行了充分的考虑和实验验证，提高了系统的鲁棒
性和适应性。
实现了双闭环直流电动机调速系统的优化设计 ，提高了系统的稳定性和动态响应性能。
通过对实验数据的分析和比较，验证了所设计的 双闭环直流电动机调速系统的可行性和优越性。
研究展望
进一步研究双闭环直流电动机 调速系统的控制策略，提高系
统的动态性能和稳定性。
针对实际应用中的复杂环境和 工况，开展更为广泛和深入的 实验研究，验证系统的可靠性
和实用性。
探索双闭环直流电动机调速系 统在智能制造、机器人等领域 的应用前景，为相关领域的发 展提供技术支持和解决方案。
功率驱动模块
总结词
控制直流电动机的启动、停止和方向。
详细描述
功率驱动模块是双闭环直流电动机调速系统的核心部分，负责控制直流电动机的启动、停止和方向。它通常 由电力电子器件（如晶体管、可控硅等）组成，通过控制电动机的输入电压或电流来实现对电动机的速度和 方向的控制。功率驱动模块还需要具备过流保护、过压保护和欠压保护等功能，以确保电动机和整个系统的
双闭环不可逆直流调速系统设计
双闭环不可逆直流调速系统设计双闭环不可逆直流调速系统是一种常见的电机调速方案，在工业控制中被广泛应用。
该调速系统包含了两个闭环控制回路，分别是转速内环和电流外环。
转速内环负责控制电机的转速，电流外环负责控制电机的电流，通过合理设计控制器来提高电机的调速性能。
以下是双闭环不可逆直流调速系统的设计步骤：1.系统建模：首先根据电机的物理特性及参数，建立电机的数学模型。
常见的模型有电枢电机模型和电磁转矩模型。
根据实际需求，选择合适的模型进行建模。
2.转速内环设计：转速内环的目标是控制电机的转速，在不受外界负载扰动影响的情况下保持设定转速。
常见的转速内环控制器有PID控制器和模糊控制器。
通过调整控制器的参数，可以实现快速响应、较小的超调量和稳态误差。
3.电流外环设计：电流外环的目标是控制电机的电流，在既定转速下，保持电机的稳定工作。
电流外环通常采用PID控制器，通过调整控制器的参数，可以实现电机电流的精确控制和动态响应。
4.控制器参数整定：为了使控制系统能够良好地工作，需要对控制器的参数进行整定。
通常采用试探法或者现场试验法来确定控制器的参数，通过调整参数，使得系统具有良好的控制性能。
5.稳定性分析：在设计完成后，需要对系统进行稳定性分析，以确保系统的稳定性。
常用的方法有根轨迹法、频率响应法等。
通过稳定性分析，可以发现系统的不稳定因素，并采取相应的措施进行调整。
6.仿真和实验验证：对于设计完成的双闭环不可逆直流调速系统，可以通过仿真和实验验证来评估其性能。
利用现代控制工具和仿真软件，可以进行虚拟实验，通过调整控制器参数，不断优化系统性能。
实验验证则是在实际环境下进行，通过实际数据的采集和分析，评估系统的稳定性和鲁棒性。
在双闭环不可逆直流调速系统设计的过程中，需要综合考虑转速和电流的控制要求，并兼顾系统的稳定性和动态性能。
通过合理的设计和参数整定，可以实现电机的精确控制，并满足不同的实际应用需求。
双闭环直流调速系统介绍
电流环的设计：采用PI控制器，实现对电机电流的精确控 制。
双闭环调速系统的参数整定：根据系统特性和实际需求，对 速度环和电流环的参数进行整定，以实现最佳的调速性能。
双闭环直流调速 系统的应用
双闭环调速系统在工业控制中的应用
01 电机控制：用于控制电机 的转速、位置和扭矩等参 数，实现精确控制
04
够抵抗各种干扰和故障，保持正常运行
双闭环调速系统的设计步骤
01
确定系统需求：分 析系统需求，确定 调速系统的性能指
标
02
设计调速系统结构： 选择合适的调速系 统结构，如双闭环
调速系统
03
设计控制器：设计 控制器参数，包括 比例、积分、微分
等参数
05
设计驱动电路：设 计驱动电路，包括 功率放大器和驱动
双闭环调速系统的特点
速度闭环控制：通过速度传
感器检测电机转速，实现速
01
度的精确控制
响应速度快：双闭环调速系
统能够快速响应负载变化， 03
提高系统的动态性能
精度高：双闭环调速系统能
够实现高精度的速度和位置 05
控制，满足各种应用需求
位置闭环控制：通过位置传
02 感器检测电机位置，实现位
置的精确控制
双闭环直流调速系统介 绍
演讲人
目录
01. 双闭环直流调速系统的基本 概念
02. 双闭环直流调速系统的设计 03. 双闭环直流调速系统的应用 04. 双闭环直流调速系统的发展
趋势
双闭环直流调速 系统的基本概念
双闭环调速系统的组成
01
速度环：用于控 制电机转速，实
现速度调节
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转速、电流双闭环调速系统是性能很好，应用最广的调速系统，采用转速、电流双闭环调速系统可获得优良的静、动态调速特性。
转速、电流双闭环调速系统的控制规律性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础，所以掌握双闭环调速系统对于电力拖动控制系统的学习有很重要的作用。
从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环，这样形成了转速、电流反馈控制直流调速系统。
而合理地选择电流调节器和转速调节器的结构和参数则是为了使系统更好的满足生产工艺所要求的性能指标。
本次课设的目的就是利用matlab进行双闭环调速系统的仿真计算。
关键词：双闭环调速电流调节器转速调节器仿真摘要 (Ⅰ)双闭环调速系统设计及变负载扰动转速环突然断线matlab仿真 (1)1设计任务与分析 (1)1.1设计任务： (1)1.2任务分析： (1)2设计原理 (3)2.1双闭环系统简介 (3)2.1.1转速、电流反馈控制直流调速系统的组成 (3)2.1.2双闭环系统稳态结构图 (3)2.1.3双闭环系统动态结构图 (3)2.1.4转速调节环作用 (4)2.1.5电流调节环作用 (4)2.1.6 双闭环调速系统原理图 (4)2.2双闭环调速系统调节器的工程设计方法 (5)2.3典型系统结构 (6)2.3.1典型Ⅰ型系统 (6)2.3.2典型Ⅱ型系统 (8)3.系统调节器设计 (12)3.1电流环设计 (12)3.1.1电流环结构设计 (12)3.1.2电流环参数设计 (13)3.2转速环设计 (15)3.2.1转速环结构设计 (15)3.2.2转速环参数设计 (17)4.Matlab仿真 (19)4.1有ACR限幅值时的变负载扰动转速环突然断线仿真及结果分析错误!未定义书签。
4.2无ACR限幅值时的变负载扰动转速环突然断线仿真及结果分析错误!未定义书签。
5.小结 (21)6.参考文献 (25)双闭环调速系统设计及变负载扰动转速环突然断线matlab 仿真1设计任务与分析1.1设计任务：不可逆的生产设备，采用双闭环调速系统，其整流装置采用三相半波整流电路，基本数据如下：直流电动机：U nom =220V ，I nom =308A ，n nom =1000r/min ，C e =0.196V ·min/r ；允许过载倍数λ=1.5,；时间常数：T L =0.012s T m =0.12s ；晶闸管放大倍数：K s =35,主回路总电阻：R=0.18Ω；额定转速时的给定电压*n U =10V ，调节器ASR ，ACR 饱和输出电压U im *=8V ，* 6.5cm V U =设计要求稳态指标：稳态无静差，D=10动态指标：电流超调量≤σi 5%，空载启动到额定转速时的转速超调量≤σn 15%。
调速系统设计的任务主要是合理地选择调节器的结构和参数，以使系统的性能指标满足生产工艺的要求，稳态参数的计算是调速系统设计的第一步，它决定了控制系统的基本组成，然后在通过动态设计使系统性能满足要求。
采用Matlab 对双闭环系统进行仿真，绘制直流调速系统稳定运行时转速环突然断线（1、有ACR 限幅值，2、无ACR 限幅值）仿真框图，仿真得出启动转速，启动电流，直流电压d U ,ASR 、ACR 输出电压的波形，并对结果进行分析。
1.2任务分析：转速、电流双闭环调速系统是性能很好，应用最广的调速系统，采用转速、电流双闭环调速系统可获得优良的静、动态调速特性。
转速、电流双闭环调速系统的控制规律性能特点和设计方法是各种交、电力拖动自动控制系统的重要基础，所以掌握双闭环调速系统对于电力拖动控制系统的学习有很重要的作用。
本课程设计就要求结合给定的初始条件来完成直流双闭环调速系统的设计，其中包括绘制该调速系统的原理图，对调节器进行工程设计，选择调节器的参数等。
要实现直流双闭环调速系统的设计需先对控制系统的组成及工作原理有一定深入的理解，弄清楚调速系统每个组成部分的作用，弄清楚转速环和电流环的工作原理，合理选择调节器的参数以便进行合理的工程设计。
同时设计完成以后需要使用Matlab这款多功能软件对所设计的电路进行仿真，观察并计算输出的电流的超调量是否＜5%，因为任务要求带的是变负载，而且需要给出在速度环突然断线的情况下的仿真框图，需要仿真得出起动速度，启动电流，直流电压U,ASR、ACR输出电压的波形。
d2 设计原理2.1双闭环系统简介2.1.1转速、电流反馈控制直流调速系统的组成应该在起动过程中只有电流负反馈，没有转速负反馈，在达到稳态转速后，又希望只要转速负反馈，不再让电流负反馈发挥作用。
在系统中设置两个调节器，分别引入转速负反馈和电流负反馈以调节转速和电流。
把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。
从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。
形成了转速、电流反馈控制直流调速系统（简称双闭环系统）。
2.1.2双闭环系统稳态结构图图1 双闭环直流调速系统的稳态结构图α——转速反馈系数β——电流反馈系数ACR——电流调节器 ASR——转速调节器2.1.3双闭环系统动态结构图图2 双闭环系统的动态结构图2.1.4转速调节环作用（1）转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速n 很快德跟随给定电压*n U 变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PI 调节器，则可实现无静差。
（2）对负载变化起抗扰作用。
（3）其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。
2.1.5电流调节环作用（1）作为内环的调节器，在转速外环的调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压*i U （即外环调节器的输出量）变化。
（2）对电网电压的波动起及时抗扰的作用。
（3）对转速动态过程中，保证获得电动机允许的最大电流，从而加快动态过程。
（4）当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。
一旦故障消失，系统立即自动恢复正常。
这个作用对系统的可靠运行来说是十分重要的。
2.1.6 双闭环调速系统原理图为了同时改善系统的稳态与动态性能，提出了转速调节器ASR 与电流调节器ACR 串级联接的双闭环调速系统，分别调节转速和电流。
两者之间实行嵌套连接，且都带有输出限幅电路。
转速调节器ASR 的输出限幅电压*im U 决定了电流给定电压的最大值；电流调节器ACR 的输出限幅电压cm U 限制了电力电子变换器的最大输出电压dm U 。
其原理图如图3所示：图3 双闭环调速系统原理图2.2双闭环调速系统调节器的工程设计方法现代的电力拖动自动控制系统，除电动机外，都是由惯性很小的电力电子器件、集成电路等组成的。
经过合理的简化处理，整个系统可以近似为低阶系统，而用运算放大器或微机数字控制可以精确地实现比例、积分、微分等控制规律，于是就有可能将多种多样的控制系统简化或近似成少数典型的低阶结构。
如果事先对这些典型系统做比较深入的研究，把它们的开环对数频率特性当作预期的特性，弄清楚它们的参数与系统性能指标的关系，写成简单的公式或制成简明的图表，则在设计时，只要把实际系统校正或简化成典型系统，就可以利用现成的公式和图表来进行参数计算，设计过程就要简便得多，这就是工程设计方法。
调节器工程设计方法所遵循的原则是：（1）概念清楚、易懂；（2）计算公式简明、好记；（3）不仅给出参数计算的公式，而且指明参数调整的方向；（4）能考虑饱和非线性控制的情况，同样给出简单的计算公式；（5）适用于各种可以简化成典型系统的反馈控制系统。
如果要求更精确的动态性能，在典型系统设计的基础上，利用MATLAB或SIMULINK进行计算机辅助分析和设计，也可设计出实用有效的控制系统。
作为工程设计方法，首先要使问题简化，突出主要矛盾。
简化的基本思路是，把调节器的设计过程分作两步：第一步，先选择调节器的结果，以确保系统稳定，同时满足所需的稳态精度。
第二步，再选择调节器的参数，以满足动态性能指标的要求。
以上两步就把稳、准、快、抗干扰之间互相交叉的矛盾问题分成两步来解决，第一步先解决主要矛盾，即动态稳态性的稳态精度，然后在第二步中再进一步满足其他动态性能指标。
控制系统的开环传递函数都可以表示成（2-1）分母中的s r 项表示该系统在s=0处有r 重极点，或者说，系统含有r 个积分环节，称作r 型系统。
为了使系统对阶跃给定无稳态误差，不能使用0型系统（r=0），至少是Ⅰ型系统（r=1）；当给定是斜坡输入时，则要求是Ⅱ型系统（r=2）才能实现稳态无差。
选择调节器的结构，使系统能满足所需的稳态精度。
由于Ⅲ型（r=3）和Ⅲ型以上的系统很难稳定，而0型系统的稳态精度低。
因此常把Ⅰ型和Ⅱ型系统作为系统设计的目标。
2.3典型系统结构Ⅰ型和Ⅱ型系统又都有多种多样的结构，它们的区别就在于除原点以外的零、极点具有不同的个数和位置。
如果在Ⅰ型和Ⅱ型系统中各选择一种结构作为典型结构，把实际系统校正成典型系统，显然可使设计方法简单得多。
因为只要事先找到典型系统的参数和系统动态性能指标之间的关系，求出计算公式或制成备查的表格，在具体选择参数时，只需按现成的公式和表格中的数据计算一下就可以了。
这样就使设计方法规范化，大大减少设计工作量。
2.3.1典型Ⅰ型系统作为典型的I 型系统，其开环传递函数选择为（2-2）式中， T ——系统的惯性时间常数； K ——系统的开环增益。
典型Ⅰ型系统的闭环系统结构图如图3（a ）所示，图3（b ）表示它的开环对数频率特性。
11(1)()(1)m i i n r j j Ks W s s T s τ==+=+∏∏()(1)K W s s Ts =+对数幅频特性的中频段以-20dB/dec 的斜率穿越零分贝线，只要参数的选择能保证足够的中频带宽度，系统就一定是稳定的。
图4只包含开环增益K 和时间常数T 两个参数，时间常数T 往往是控制对象本身固有的，唯一可变的只有开环增益K 。
设计时，需要按照性能指标选择参数K 的大小。
当1c Tω<，由开环对数频率特性可知 所以c K ω= 相角裕度为，K 值越大，截止频率ωc 也越大，系统响应越快，相角稳定裕度 γ 越小，快速性与稳定性之间存在矛盾。
在选择参数 K 时，须在快速性与稳定性之间取折衷。
（1）动态跟随性能指标由图3（a ）可得典型Ⅰ型系统的闭环传递函数为（2-3）20lg 20(lg lg1)20lg c c K ωω=-=18090arctg 90arctg c c T T γωω=--=-2222()(1)()11()21(1)n cl n n K K W s s Ts T W s K K W s s s s s s Ts T Tωξωω+====+++++++a ） 典I 系统闭环结构图b ） 典I 系统开环频率特性表2-1 典型Ⅰ型系统动态跟随性能指标和频域指标与参数的关系（2）动态抗扰性能指标影响到参数K 的选择的第二个因素是它和抗扰性能指标之间的关系，典型Ⅰ型系统已经规定了系统的结构，分析它的抗扰性能指标的关键因素是扰动作用点，某种定量的抗扰性能指标只适用于一种特定的扰动作用点。