【正文】 ...................................................................... 5 直流電機(jī)動(dòng)態(tài)模型 ................................................................................................. 5 調(diào)速系統(tǒng)的雙閉環(huán)調(diào)節(jié)原理 ................................................................................ 7 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程分析 .............................................................................. 7 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) ................................................................................ 9 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 ............................................................................................................. 9 雙閉 環(huán)調(diào)速系統(tǒng)組成 ........................................................................................... 10 第三章 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) .................................................................... 13 按工程設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)雙閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器 .............................................................. 13 系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)象 ....................................................................................................... 13 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 ....................................................................................................... 13 轉(zhuǎn)速 電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的確定 .................................................................................... 13 .......................................................................................................... 14 電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖的簡(jiǎn)化 ........................................................................................... 14 電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇 ....................................................................................... 15 電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算 ....................................................................................... 16 電流調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn) ............................................................................................... 17 設(shè)計(jì)舉例 ............................................................................................................... 17 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 19 電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數(shù) ............................................................................... 19 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇 ....................................................................................... 20 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)的計(jì)算 ....................................................................................... 22 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn) ............................................................................................... 22 設(shè)計(jì)舉例 ............................................................................................................... 23 xxx 學(xué)士學(xué)位論文 IV 第四章 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真 .................................................................................... 25 電流環(huán)系統(tǒng)仿真 .......................................................................................................... 25 電流環(huán)仿真模型 ................................................................................................... 25 飽和上限設(shè)置 ....................................................................................................... 25 仿真 結(jié)果 ............................................................................................................... 26 仿真結(jié)果分析 ....................................................................................................... 28 轉(zhuǎn)速環(huán)系統(tǒng)仿真 .......................................................................................................... 28 轉(zhuǎn)速環(huán)仿真模型 ................................................................................................... 28 設(shè)置輸入量個(gè)數(shù) ................................................................................................... 29 仿真結(jié)果 ............................................................................................................... 29 仿真結(jié)果分析 ....................................................................................................... 31 第五章 總結(jié) ........................................................................................................................ 33 致 謝 .................................................................................................................................... 34 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................ 35 附 錄 ...................................................................................................................................... 36 第一章 緒 論 1 第一章 緒 論 課題背景 、發(fā)展及意義 隨著科技的發(fā)展，控制技術(shù)的發(fā)展正在影響著人類生活的各個(gè)方面，在電氣傳動(dòng)領(lǐng)域，由于直流電動(dòng)機(jī)具有極好的運(yùn)行性能和控制特性，因此在要求高起、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，快速響應(yīng)和寬速度調(diào)節(jié)范圍的電氣傳動(dòng)中，仍廣泛采用直流電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行電機(jī)的直流調(diào)速系統(tǒng)。由于直流電動(dòng)機(jī)具有極好的運(yùn)行性能和控制特性，在我國(guó)許多工業(yè)部門，如軋鋼，礦山采掘，海洋鉆探，金屬加工，紡織等場(chǎng)合仍然占有重要地位。因此需要找到一種更優(yōu)的控制參數(shù)來(lái)改進(jìn)直流調(diào)速系統(tǒng)的控制效果。 工程設(shè)計(jì)方法的基本思路是先選擇調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)滿足所需要的穩(wěn)態(tài)精度；再選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)，以滿足動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。 Equation Chapter (Next) Section 1 第二章 直流調(diào)速系統(tǒng)理論研究和方案確定 3 第二章 直流調(diào)速系統(tǒng)理論研究和方案確定 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工作原理 轉(zhuǎn) 速控制的要求和調(diào)速指標(biāo) 生產(chǎn)工藝對(duì)控制系統(tǒng)性能的要求經(jīng)量化和折算后可以表達(dá)為穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。 nN=nmax，則 minmaxnnD?minnnN? （ 22） (2)靜差率 當(dāng)系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，負(fù)載由理想空載增加到額定值時(shí)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落Δ Nn ，與理想轉(zhuǎn)速 n0之比，稱作靜差率 s，即： 0nns N?? （ 23） 靜差率是用來(lái)衡量調(diào)速系統(tǒng)在負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定度。 由此可見，調(diào)速范圍和靜差率這兩項(xiàng)指標(biāo)不是彼此孤立的。 (3)直流變壓調(diào)速系統(tǒng)中調(diào)速范圍，靜差率和額定轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系 直流調(diào)速系統(tǒng)中，一般以電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速做為最高轉(zhuǎn)速，該系統(tǒng)在最低速時(shí)的靜差率。如圖 22 所示。最大值超過(guò)穩(wěn)態(tài)值的百分?jǐn)?shù)叫超調(diào)量，即 %100m a x ??? ? ?C CC? （ 28） 超調(diào)量反映系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性，超調(diào)量越小，相對(duì)穩(wěn)定性越好。它是衡量輸出量整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程的快慢。 Tm= GD2R/375CeCm：電力拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)，單位為 s。這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。電流和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)分別為 ? ? 圖 25 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖 圖中 ??sWASR 和 ??sWACR 分別表示轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。帶 PI 調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)還有一個(gè)特點(diǎn)，就是起動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)速一定有超調(diào)。由于機(jī)械慣性作用，轉(zhuǎn)速的增長(zhǎng)不會(huì)很快，因而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸入偏差電壓 △ Un=Un*Un 數(shù)值較大，其輸出很快達(dá)到限幅值Uim*，強(qiáng)迫電流 Id 迅速上升。從