【正文】 界上須都大公司已經(jīng)使用 Simulink 作為他們產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)的強有力工具。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 6 第二章 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理及參數(shù)的測定 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成和工作原理 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)工作原理及原理圖 在雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中設(shè)置了兩個調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當作電流調(diào)節(jié)器的輸入，電流調(diào)節(jié)器的輸出控制晶閘管整流器的 觸發(fā)裝置。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速跟隨其給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，對負載變化起抗擾作用，其輸出限幅值決定電機允許的最大電流。靜差率 S≤ 5% 參數(shù)測定試驗的系統(tǒng)組成和工作原理 主要通過晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)來測定雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中所需的各項參數(shù)，晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的主電路由整流變壓器、晶閘管整流裝置、平波 電抗器、電動機內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 8 —— 測功機組等組成。為測出晶閘管整流裝置的電源內(nèi)阻須測量整流裝置的理想空載電壓 0dU ，而晶閘管整流電源是無法測量的，為此應(yīng)用伏安比較法，實驗線路如圖 2－ 5所示。2139。實驗時應(yīng)給電動機加額定勵磁，并使電機堵轉(zhuǎn)，實驗線路如圖 2－ 6所示。由于空載轉(zhuǎn)矩不是常數(shù)，可以以轉(zhuǎn)速 n為基準選擇若干個點，測出相應(yīng)的 0M 和 dn/dt，以求得 2GD 的平均值。電機不加勵磁，調(diào)節(jié)給定使電機電樞電流在 50%edI ～90% edI 范圍內(nèi)。 轉(zhuǎn)矩常數(shù) (額定磁通 ) mC 的單位為 NmA 。 7.? 和 ? 的計算 rVnUnU fnn m * ?????? fnU — 轉(zhuǎn)速反饋信號 ????? VIUIU dfidmim *? fiU — 電流反饋 信號 8. 晶閘管觸發(fā)及整流裝置特性 ()d ctU f U? 和測速發(fā)電機特性 ()TGU f n? 的測定 實驗線路如圖 2－ 7所示，可不接示波器。在這里是：先從電流環(huán)入手，首先設(shè)計好電流調(diào)節(jié)器，然后把整個電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，再設(shè)計轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。實際系統(tǒng)中的電磁時間常數(shù) LT一般都遠小于機電時間常數(shù) mT ，因而電流的調(diào)節(jié)過程往往比轉(zhuǎn)速的變化過程快得多，也就是說，比反電動勢 E 的變化快得多。 圖 3－ 2 電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其化簡 近似條件是： 113ci s oiTT? ? （ 3－ 2） 式中： ci? 為電流環(huán)的截止頻率。 當 2 1mLTT? 時，圖 3－ 3（ c）中第一個方框內(nèi)的傳遞函數(shù)可近似為： 22 111mmm l m m l m lT s R T s R RT T s T s T T s T s T s??? ? ? ? （ 3－ 3） 這就是圖 1 中忽略反電動 勢 作用的情況。 時間常數(shù) i? 已選定為， ? ? 因此： 11 1252 2 0 . 0 0 4I c iiK T? ?? ? ? ?? （ 3－ 8） 再利用式（ 3－ 6）和式（ 3－ 5）得到： 3 2 . 6 5 0 . 1 3 . 0 82 2 7 4 1 . 7 5 0 . 0 0 4lisiTRK KT???? ? ?? ? ? （ 3－ 9） 轉(zhuǎn) 速調(diào)節(jié)器的設(shè)計 1. 電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數(shù) 在設(shè)計轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器時，可把已設(shè)計好的電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，其閉環(huán)傳遞函數(shù)為： 2( 1 ) 1()1 11Iic liIii IIKsTWsKT ssT KK??????? ??? （ 3－ 15） 轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率 ? 一般較低，因此 ()cliWs可降階近似為： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 18 1()1 1cliIWs sK? ? （ 3－ 16） 近似條件求出： 13 I iKT? ?? （ 3－ 17） 若按 ξ=， ? ? 選擇參數(shù)，則： 22 11() 2 2 1 2 1c li i i is T s T s T s? ? ? ???? ? ? （ 3－ 18） 近似條件為： 114 .4 232 ii TT? ???? 取整數(shù)： 15 iT? ?? （ 3－ 19） 由于輸入信號是 iU?? ，因而上面求出來的電流閉環(huán)傳遞函數(shù)為： ()() ()dcliiIsWs Us ??? （ 3－ 20） 而在轉(zhuǎn)速環(huán)內(nèi)，其輸入信號應(yīng)該是 iU? ，因此電流環(huán)的等效環(huán)節(jié)應(yīng)相 應(yīng)地改成： ( ) ( ) 1( ) 2 1d cliiiI s W sU s T s??? ??? ? （ 3－ 21） 2. 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇 用電流環(huán)的等效環(huán)節(jié)代替圖 417 中的電流閉環(huán)后，整個轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖便如圖 3－ 7（ a）所示。 按照典型 Ⅱ 型系統(tǒng)的參數(shù)選擇方法，選擇 h=5。 圖 4－ 2 A相對稱交流電源的參數(shù)設(shè)置 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 22 晶閘管整流裝置的參數(shù)設(shè)置如圖 4－ 3所示。 圖 4－ 6 6脈沖發(fā)生器參數(shù)設(shè)置 和 ASR 調(diào)節(jié)器的參數(shù)設(shè)置 雙閉環(huán)系統(tǒng)有兩個控制器 —— 轉(zhuǎn)速控制器 ASR 和電流控制器 ACR。第二階段， ASR 飽和，轉(zhuǎn)速環(huán)相當于開環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)表現(xiàn)為恒值電流給定作用下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，電流基本上保持不變，拖動系統(tǒng)恒加速，轉(zhuǎn)速線性增長。從而，仿真出來的波形超調(diào)量過大，抗撫性能不是很理想 .所以在系統(tǒng)的仿真過程中，必須經(jīng)過大量的調(diào)試，適當?shù)恼{(diào)整參數(shù)，才能得出超調(diào)量較低，抗擾性能較好的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 28 參考文獻 [1]何建平等主編 .電氣傳動 .重慶 .重慶大學(xué)出版社 .2020: 8298 [2]天津電氣傳動設(shè)計研究所編著 .電氣傳動自動化技術(shù)手冊 .北京 .機械工業(yè)出版社 .1992: 5689 [3] 洪乃剛等主編 .電力電子技術(shù)和電力拖動控制系統(tǒng)的 MATLAB 仿真 .北京 .機械工業(yè)出版社 .2020: 102124 [4]周淵深主編 .交直流調(diào)速系統(tǒng)與 MATLAB仿真 .北京 .中國電力出版社 .2020: 69125 [5]陳伯時主編 .電力拖動自動控制系統(tǒng) .北京 .機械工業(yè)出版社 .2020: 6779 [6]王兆安 .黃俊主編 .電力電子技術(shù) .北京 .機械工業(yè)出版社 .2020: 8291 [7]胡壽松 主編 自動控制原理 .北京 .機械工業(yè)出版社 .2020: 58145 [8]張曉華 .控制系統(tǒng)數(shù)字仿真與 .機械工業(yè)出版社 .2020: 112145 [9] Bose B K. DC motors. Prentice— Hall. 1986: 1230 [10] W. E. Dunn. Speed Control of a DC electric Motor. IEE Trans. January, 1997: 221— 234 [11] Leonhard W. Control of Electrical 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 29 謝 辭 經(jīng)過幾個月的查資料、 做實驗 、 計算機仿真、 寫作論文，今天終于可以順利的完成 畢業(yè)設(shè)計的論文 了，想了很久，寫下這一段 謝辭。 另外，要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識的老師，是你們的悉心教導(dǎo)使我有了良好的專業(yè)課知識，這也是 本次設(shè)計 得以完成的基礎(chǔ)。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定 ，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計說明書 32 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等）， 文科類論文正文字數(shù)不少于