基于simulink仿真雙閉環(huán)系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 其中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出作為電流調(diào)節(jié)器ACR的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出去控制晶閘管裝置。為了獲得良好的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能，兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般都采用PI 調(diào)節(jié)器。設(shè)計(jì)方法是根據(jù)對(duì)閉環(huán)工作的要求，選擇典型系統(tǒng)的類型，然后按最佳參數(shù)為閉環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合適的調(diào)節(jié)器，最后求出調(diào)節(jié)器參數(shù)。2 建立直流電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的模型 小型直流調(diào)速系統(tǒng)的指標(biāo)及參數(shù)(1)靜態(tài)精度(轉(zhuǎn)差率Ｓ), 在電網(wǎng)電壓波動(dòng)177。（1）電流環(huán)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。對(duì)于經(jīng)常起制動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械，希望電流環(huán)跟隨性能好，起超調(diào)量越小越好。另外，電流環(huán)中兩個(gè)時(shí)間常數(shù)之比，也可決定選擇方案。（3）電流調(diào)節(jié)器參數(shù)選擇。電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)：ACR時(shí)間常數(shù)：又因，取ACR的比例系數(shù)為：（4）實(shí)際電路的參數(shù)計(jì)算。在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)時(shí)，把設(shè)計(jì)好的電流環(huán)作為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)對(duì)象的一部分，所以電流環(huán)的傳遞函數(shù)為轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率較低，因此電流閉環(huán)傳遞函數(shù)可降階近似處理，即由于圖5的輸入信號(hào)為，在這里考慮設(shè)計(jì)成，則電流環(huán)等效閉環(huán)傳遞函數(shù)（2）轉(zhuǎn)速環(huán)的簡(jiǎn)化即調(diào)節(jié)器的選擇。1）確定時(shí)間常數(shù)：轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)s2）根據(jù)性能指標(biāo)選取h=5ASR的超前時(shí)間常數(shù)轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益ASR的比例系數(shù)為：轉(zhuǎn)速截止頻率 （4）實(shí)際電路的參數(shù)計(jì)算。圖 11直流電動(dòng)機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 PI控制器參數(shù)的設(shè)置在電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)的內(nèi)部都各有一個(gè)PI控制器，其中一開始設(shè)置的參數(shù)是根據(jù)計(jì)算估算出來(lái)的，然后經(jīng)過(guò)仿真結(jié)果的調(diào)試，不斷修改這兩個(gè)控制器的參數(shù)，最后得出滿意的系統(tǒng)響應(yīng)曲線后，就把PI控制器的參數(shù)記錄下來(lái)，并以此為最后的仿真結(jié)果參數(shù)。在這里給出仿真時(shí)間分別為10 s和3 s的仿真結(jié)果圖，如圖14和圖15所示。超調(diào)量是反映系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性，超調(diào)量越小，相對(duì)穩(wěn)定性越好，動(dòng)態(tài)響應(yīng)越平穩(wěn)；系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間（又稱為過(guò)渡過(guò)程時(shí)間）＜= s，它是衡量系統(tǒng)調(diào)節(jié)過(guò)程的快慢，本系統(tǒng)調(diào)節(jié)過(guò)程很短，系統(tǒng)很快達(dá)到穩(wěn)態(tài)值；系統(tǒng)的上升時(shí)間＜= s，系統(tǒng)的上升時(shí)間表征了動(dòng)態(tài)相應(yīng)的快速性，系統(tǒng)的上升時(shí)間很小，說(shuō)明系統(tǒng)具有很快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。近年來(lái)，交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，被科學(xué)技術(shù)水平較高的西方國(guó)家所廣泛采用，與直流調(diào)速相比，交流調(diào)速有本身固有的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、經(jīng)濟(jì)可靠及小動(dòng)態(tài)相應(yīng)性能好等，還能實(shí)現(xiàn)高速拖動(dòng)，而且電源廣泛。因此，一個(gè)直流調(diào)速系統(tǒng)在正式投入運(yùn)行前，往往要進(jìn)行仿真調(diào)試。通過(guò)對(duì)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的研究，可概括出系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程的2個(gè)鮮明特點(diǎn):飽和非線性控制和準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制。16
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