雙閉環(huán)直流可逆調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 中，ASR始終是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)，系統(tǒng)成為在恒值電流 給定下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保持電流 恒定，因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng)。轉(zhuǎn)速超調(diào)后，ASR輸入偏差電壓變負(fù)，使它開始退出飽和狀態(tài)， 和很快下降。在最后的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段內(nèi)，ASR和ACR都不飽和，ASR起主導(dǎo)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)作用，ACR則力圖使 盡快地跟隨其給定值，電流內(nèi)環(huán)是一個(gè)電流隨動(dòng)子系統(tǒng)。 為了實(shí)現(xiàn)配合控制，可將兩組晶閘管裝置的觸發(fā)脈沖零位都定在90176。圖26 a = b 配合控制可逆VM系統(tǒng)原理框圖主電路采用兩組三相橋式晶閘管裝置反并聯(lián)的可逆線路，其中：正組晶閘管VF，由GTF控制觸發(fā)，正轉(zhuǎn)時(shí)，VF整流；反轉(zhuǎn)時(shí)，VF逆變。這樣的濾波傳遞函數(shù)可用一階慣性環(huán)節(jié)來表示，其濾波時(shí)間常數(shù)按需要選定，以濾平電流檢測(cè)信號(hào)為準(zhǔn)。在這里，首先設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器，然后把整個(gè)電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，再設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。圖32 VM雙閉環(huán)直流可逆調(diào)速系統(tǒng)主電路原理圖，取。2）電流濾波時(shí)間常數(shù)本設(shè)計(jì)初始條件已給出，即。檢查對(duì)電源電壓的抗擾性能：，參照典型I型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系表格，可知各項(xiàng)指標(biāo)都是可以接受的。2） 忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件滿足近似條件。1）電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)2）轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)本設(shè)計(jì)初始條件已給，即3）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)按照設(shè)計(jì)要求，選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取，則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為轉(zhuǎn)速開環(huán)增益ASR的比例系數(shù)為轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率1）電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件為滿足簡(jiǎn)化條件。7. 按ASR退飽和重新計(jì)算超調(diào)量過載倍數(shù)能滿足設(shè)計(jì)要求。如圖36所示：圖36 電流檢測(cè)電路4系統(tǒng)建模與仿真 傳遞函數(shù)根據(jù)以上的計(jì)算可以寫出各個(gè)部分的傳遞函數(shù)，傳遞函數(shù)如下：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器：轉(zhuǎn)速濾波：電流調(diào)節(jié)器：電流濾波：電力變換裝置：電壓與電流間的傳遞函數(shù)：電流與電動(dòng)勢(shì)之間的傳遞函數(shù)：轉(zhuǎn)速反饋傳遞函數(shù)：電流反饋傳遞函數(shù)：根據(jù)計(jì)算出來的傳遞函數(shù)和圖31的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)原理框圖，可以在Simulink中建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行仿真，具體的正啟動(dòng)數(shù)學(xué)仿真模型如圖41所示。圖42 限幅環(huán)節(jié)原因是為了接近實(shí)際的物理系統(tǒng)，實(shí)際的限幅環(huán)節(jié)起作用后，PI調(diào)節(jié)器的輸出端的值也就固定為限幅值，不會(huì)在由積分效應(yīng)不斷增加。它提供的豐富功能塊，可以迅速的創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型；實(shí)現(xiàn)了可是換建模，用戶可以通過簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)操作建立直觀模型進(jìn)行仿真；實(shí)現(xiàn)了多工作環(huán)境間文件互用和數(shù)據(jù)交換。在電動(dòng)機(jī)正啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)突加給定電壓后，ASR的輸入偏差數(shù)值很大，輸出電壓保持在限幅值，強(qiáng)迫電樞電流迅速上升，所以可以看到圖43中電流波形迅速上升，但是當(dāng)電流小于負(fù)載電流之前，電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速的波形幾乎沒有變化；當(dāng)電流上升到大約Idm時(shí)，電流調(diào)節(jié)器抑制電流的迅速增長(zhǎng)，可以看到圖中電流下降，ASR進(jìn)入并保持飽和狀態(tài)。反啟動(dòng)亦是如此，在此不再一一贅述。動(dòng)態(tài)抗繞性能。在雙閉環(huán)中電網(wǎng)電壓擾動(dòng)被包圍在電流環(huán)內(nèi)，當(dāng)電網(wǎng)的電壓波動(dòng)時(shí)，可以通過電流反饋及時(shí)得到抑制，當(dāng)電網(wǎng)電壓擾動(dòng)上升，Ud0上升，Id上升，Ui上升，上升，Uct下降，Udo下降。5總結(jié)本設(shè)計(jì)對(duì)VM雙閉環(huán)直流可逆調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真進(jìn)行了深入研究，此VM雙閉環(huán)直流可逆調(diào)速系統(tǒng)主要由可逆部分和直流雙閉環(huán)調(diào)速組成。再次是對(duì)其他電路的具體設(shè)計(jì)，主要包括觸發(fā)電路，保護(hù)電路和控制電路，經(jīng)過詳細(xì)的設(shè)計(jì)，最后得出了總的電路圖，總電路圖見附錄。同時(shí)也對(duì)MATLAB有了更加詳細(xì)的認(rèn)識(shí)，加深了對(duì)課本知識(shí)的進(jìn)一步理解，同時(shí)也加強(qiáng)了我思考和解決問題的能力。在設(shè)計(jì)過程中，剛開始忘記怎么用MATLAB軟件了，后來我通過認(rèn)真思考，查找資料,多次練習(xí)，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最后終于熟練掌握了它的使用方法。我是一個(gè)急性子的人，為了搞好課程設(shè)計(jì)，我硬是耐心完成每一個(gè)細(xì)節(jié)，雖然晚上眼睛比較酸痛，但是我感覺值。 參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003[2] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社2000[3] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992[4] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003[5] [M].長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社，1998[6] 何建平、：重慶大學(xué)出版社，2002[7] 王兆安、：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[8] 何希才、：國(guó)防工業(yè)出版社，
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