直流v-m雙閉環(huán)不可逆調速系統(tǒng)設計-預覽頁
【正文】 流，二者之間實行串級連接，如圖 2 所示，即把轉速調節(jié)器的輸出當作電流調節(jié)器的輸入，再用電流調節(jié)器的輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置。采用 PI 調節(jié)的單個轉速閉環(huán)直流調速系統(tǒng)可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實現轉速無靜差。二者之間實行嵌套（串聯(lián)）聯(lián)接。 圖 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)結構框圖 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)結構框圖分析： 轉速調節(jié)器 ASR 的輸出限幅電壓決定了電流給定的最大值，電流調節(jié)器 ACR 的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓， 當調節(jié)器飽和時，輸出達到限幅值，輸入量的變化不再影 響輸出，除非有反向的輸入信號使調節(jié)器退出飽和； 當調節(jié)器不飽和時， PI 調節(jié)器工作在線性調節(jié)狀態(tài)，其作用是使輸入偏差電壓在穩(wěn)態(tài)時為零。穩(wěn)態(tài)時 (35) 、電流反饋控制直流調速系統(tǒng)的數學模型與動態(tài)過程分析 雙閉環(huán)控制系統(tǒng)數學模型的主要形式仍然是以傳遞函數或零極點模型為基礎的系統(tǒng)動態(tài)結構圖。 圖 34 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖 diinnIUUnnUU????????*0*0* nUn n ???dmd II ?dmimd IUI ???*武漢理工大學《電力拖動自動控制系統(tǒng)》課程設計說明書 6 轉速、電流反饋控制直流調速系統(tǒng)的動態(tài)過程分析 對調速系統(tǒng)而言，被控制的對象是轉速。 轉速波形先是緩慢升速，然后以恒加速上升，產生超調后，到達給定值 n*。電流環(huán)控制對象 是雙慣性型的，因此可用 PI 型電流調節(jié)器，其傳遞函數為 ? ? ? ?1iiACR iKsWS s?? ??， iK — 電流調節(jié)器的比例系數 ， i? — 電流調節(jié)器的超前時間常數。 176。 (47) 晶閘管整流裝置傳遞函數的近似條件 : 1s c i1 / 3T 1 / 3 0. 00 17 19 6 .1 s ??? ? ?（ ） （ ） ＞， 滿足近似條件 。 (413) 按照上述參數，電流環(huán)可以達到 的動態(tài)跟隨性能指標為 i? =%＜ 5% (414) （見表 5），滿足設計要求。 (428) 校核轉速超調量 當 h=5 時，由表 6查得 ， n? =%， 不能滿足設計要求。 表 4 典型 Ⅱ 型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標與參數的關系 h 3 4 5 6 7 8 9 10 Δ Cmax/Cb % % % % % % % % tm/T tv/T 5 系統(tǒng)仿真 51雙閉環(huán)調速系統(tǒng)電路圖 由于本文只進行了理論性設計，故在系統(tǒng)安裝與調試階段只對控制電路部分進行了MATLAB 仿真，以分析直流電機的啟動特性。 52電流環(huán)仿真圖 武漢理工大學《電力拖動自動控制系統(tǒng)》課程設計說明書 13 53轉速環(huán)仿真圖 54 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)仿真圖 武漢理工大學《電力拖動自動控制系統(tǒng)》課程設計說明書 14 圖上部為電機轉速曲線，下部為電機電流曲線。此時轉速調節(jié)器 ASR 飽和，電流調節(jié)器 ACR 起主要作用。當轉速上升到額定轉速時， ASR的輸入偏差為 0，但其輸出由于積分作 用仍然保持限幅值，這時電流也保持為最大值，導致轉速繼續(xù)上升，出現轉速超調。當突加給定負載時，由于負載加大，因此轉速有所下降，此時經過 ASR 和ACR 的調節(jié)作用后，轉速又恢復為先前的給定值，反映了系統(tǒng)的抗負載能力很強。當負載突然增大時，由于轉速下降，此時轉速調節(jié)器 ASR 起主要的調節(jié)作用，因此，電流調節(jié)器 ACR 電流有所下降，同啟動時一樣，當轉速調節(jié)器 ASR 飽和，達到限幅值，使電流急速上升。作為一名普通的大學生，本次課設的內容可能是以后我們參加工作后要掌握的東西，這次設計對我們來說無疑一次巨大的挑戰(zhàn)，但也提供了一個明確的前進方向。 總之，課程設計的目的就在于加深學生對相關課程基礎知識與基本理論的理解和掌握，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的能力，使其在理論分析、設計計算、制圖標準與規(guī)范、查閱設計手冊與資料以及計算機應用能力等方面得到初步訓練，促進學生養(yǎng)成嚴謹求實的科學學風
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