課程設(shè)計(jì)（論文）-雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)-全文預(yù)覽
【正文】 ε〈 1。具體選擇 K時(shí)，應(yīng)折中考慮。至于其階躍響應(yīng)超調(diào)量較大，那是線性系統(tǒng)的計(jì)算數(shù)據(jù)，實(shí)際系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的飽和非線性性質(zhì)也會(huì)使超調(diào)量降低。 =， K1T∑ I= 則KI=Wci= ?iT21 =Ki= ?isl TK RT?2 = ?sKR2 （ ?ilTT ）， T∑I=Ts+Toi。為此，應(yīng)選用典型 I 型系統(tǒng)。自控理論證證明， O 型系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度低，而Ⅲ型、 Ⅳ 型以上系統(tǒng)很難穩(wěn)定。 + TG n ASR ACR U*n + Un Ui U*i + Uc TA M + Ud Id UPE M TG 圖 11轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ASR— 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ACR— 電流調(diào)節(jié)器 TG— 測(cè)速發(fā)電機(jī) TA— 電流互感器 UPE— 電力電子變換器 內(nèi)環(huán) 外 環(huán) n i 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) 4 2 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立 雙閉環(huán)系統(tǒng)的原理圖，各環(huán)節(jié)的微分方程的建立 注： ASR—— 速度調(diào)節(jié)器 ACR—— 電流調(diào)節(jié)器 UPE—— 晶閘管電路 速度調(diào)節(jié)器的微分方程及函數(shù) U*i= oRi*U Rn+ dtRUC o in? *1 U*I輸入端給定電壓 U*IASR 輸出端電壓 拉氏變換 U*I（ s） = onR sU )(? Rn+ oin R sUSC )(1 ? 得傳函為 WASR（ S） = R n C n SR n C n SRoRnSsKnnn )1()1( ?????? 式中 Kn轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系， Kn=RoRn + + TG + + RP2 U*n R0 R0 Uc Ui Ri Ci + + R0 R0 Rn Cn ASR ACR LM RP1 Un U*i LM + M TA Id Ud TG UPE + + 圖 21 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) 5 乙 n轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)，乙 n=RnCn 電流調(diào)節(jié)器的微分方程及傳函 Uc= ?? dtRoUCiRiRoU ii ** 1 UcACR 輸出端電壓 U*I輸入端電壓 拉氏變換 Uc(s)= Ro SUCi SRiRo sU ii )(1)( ** ? 得傳函為 WACR(S)= R iC iSR iC iSRoRiZ iSZ iSKi )1()1( ???? 式中 Ki電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)， Ki=RoRi Zi電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù) Zi=RiCi 測(cè)速發(fā)電機(jī)的微分方程及傳函 Un測(cè)速反饋電壓 Kt測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出斜率，表示單位角速度的輸出電壓 W轉(zhuǎn) 子角速度 θ 轉(zhuǎn)子角位移 拉氏變換，得 G（ s） = ktsUn ??)( 或 G（ s） = ktsssUn ?)( )(? )]([)()],([)()],([)( tIstWIstUnIsUn ?? ???? 由上得動(dòng)態(tài)方框圖（ 22） 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) 6 Toi電流反饋濾波時(shí)間常數(shù) Toi=1/4RoLoi。對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起及時(shí)抗擾的作用。這樣，形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成 為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)負(fù)反饋分別起作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別為轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋。為了實(shí)現(xiàn)在準(zhǔn)許的最快起動(dòng)，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為最大值的恒流過程。為此，在惦記最大準(zhǔn)許電流和轉(zhuǎn)矩受限制的條件下，應(yīng)該充分利用電機(jī)的過載能力，最好是在過渡過程中始終保持電流（轉(zhuǎn)矩）為準(zhǔn)許最大 值，使電力拖動(dòng)系統(tǒng)以最大的加速度起動(dòng)，到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速時(shí)，立即讓電流降下來(lái)，使轉(zhuǎn)矩馬上與負(fù)載平衡，從而轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。這主要是以為在單閉環(huán)系統(tǒng)中不能隨心所欲地控制電流和轉(zhuǎn)矩的動(dòng)態(tài)過程。通過在線邊學(xué)習(xí)邊控制的方式，解決了傳統(tǒng) PID 的不足，實(shí)現(xiàn)了調(diào)速系統(tǒng)的快速過程實(shí)時(shí)在線控制要求。雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) 1 綜述 采用 PI 調(diào)節(jié)的單個(gè)轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差。 為此 本文 提出一種將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論結(jié)合傳統(tǒng) PID 控制機(jī)理，構(gòu)成單神經(jīng)元 PID 控制器，并應(yīng)用于直流調(diào)速系統(tǒng)。但是，如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，例如要求快速制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等等，單閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能就難以滿足需要。 對(duì)于經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)的調(diào)速系統(tǒng)，例如龍門刨床，可逆軋鋼機(jī)等，盡量縮短起制動(dòng)過程的時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的重要因素。 實(shí)際上，由于主電路電感的作用，電流不可能突跳，圖 11b 所示的理想波形只能得到近似的逼近，不可能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)。怎樣才能做到呢？只用一個(gè)調(diào)速器顯然是不可能的，可以考慮采用轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器，問題是在系統(tǒng)中應(yīng)該如何連接。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，稱作內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外面，稱作外環(huán)。 流調(diào)節(jié)器的作用 作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在轉(zhuǎn)速外環(huán)的調(diào)節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊的跟隨其給定電壓
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