轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)不可逆v-m直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計與仿真畢業(yè)論文(存儲版)
【正文】 考慮電流連續(xù)時的情況, 而忽略了電流斷續(xù)時的情況。最后還要查閱其他的書籍才能找出解決的辦法。通過本次對一個VM雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計使我對電力電子技術(shù)電力拖動自動控制系統(tǒng)有了進(jìn)一步的了解與認(rèn)識。運(yùn)動控制系統(tǒng)[M]，北京，—79.[15][DB/OL]. //[16]王果，[J]. ——27.附圖。最后，多改變自己設(shè)計的方法。在做這個課程設(shè)計之前，我一直以為自己的理論知識學(xué)的很好了。(2) 仿真實驗得到的結(jié)果也并不是和系統(tǒng)實際的調(diào)試結(jié)果完全相同, 因為仿真實驗在辨識過程中難免會產(chǎn)生模型參數(shù)的測量誤差, 而且在建立模型過程中為了簡化計算, 忽略了許多環(huán)節(jié)的非線性因素和次要因素。從仿真得到的轉(zhuǎn)速曲線圖中可以得出轉(zhuǎn)速超調(diào)量為，基本滿足設(shè)計的要求，但是與設(shè)定值相比還是有誤差。 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)框圖為了分析雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的特性，在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和速度調(diào)節(jié)器的輸出端設(shè)置一個限幅值，限幅值的大小可以根據(jù)所選的運(yùn)算放大器的輸入電壓的大小來選定，本設(shè)計選取的限幅值為177。（2）轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件為 （217）滿足近似條件。4. 校驗近似條件電流環(huán)截止頻率：（1） 晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件 （23）滿足近似條件。為了基本濾平波頭，應(yīng)有（1~2）Toi=，因此取Toi=2ms=。電樞回路總電阻 R=。如果擾動不是來自負(fù)載而是來自交流電網(wǎng)，比如交流電壓下降，則系統(tǒng)也會按上述過程進(jìn)行調(diào)節(jié)，使電動機(jī)轉(zhuǎn)速維持在給定值上運(yùn)行。 電流調(diào)節(jié)器的作用① 對電網(wǎng)電壓波動起及時抗擾作用；② 啟動時保證獲得允許的最大電流，實現(xiàn)最佳啟動過程；③ 在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過程中，能使電流跟隨其給定電壓Ui變化；④ 依靠ACR的恒流調(diào)節(jié)作用可獲得理想的下垂特性；⑤ 當(dāng)電動機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時，可限制最大電樞電流，起到快速的安全保護(hù)作用，一旦故障消失，系統(tǒng)能自動恢復(fù)正常。設(shè)計完電流環(huán)后，就把電流環(huán)等效成一個小慣性環(huán)節(jié)，作為轉(zhuǎn)速環(huán)的一個組成部分，然后用同樣的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計。其確定的方法有兩種：一種是動態(tài)校正法，由于該法必須同時解決穩(wěn)、準(zhǔn)、快、抗干擾等各方面相互有矛盾的靜、動態(tài)性能要求，比較麻煩；因而本設(shè)計采用另一種方法，工程設(shè)計法。① 抗負(fù)載擾動 ，負(fù)載擾動作用在電流環(huán)外，轉(zhuǎn)速環(huán)內(nèi)，只能靠轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器產(chǎn)生抗擾作用。這些都是在系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)予以考慮和解決的問題。在這個階段中，ASR一直處于飽和狀態(tài)（因△Un未改變極性）,轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)，其作用是輸出最大電流給定值Uim，系統(tǒng)表現(xiàn)為在恒值電流給定Uim作用下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保持電流Id恒定（電流可能超調(diào)，也可能不超調(diào)，取決與ACR的結(jié)構(gòu)和參數(shù)），因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速及反電勢線性上升。（1） 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)突加給定時的啟動過程設(shè)置雙閉環(huán)控制的一個重要目的是要獲得接近于理想啟動過程，因此有必要首先討論雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)突加給定時的啟動過程。 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)及其穩(wěn)態(tài)參數(shù)的計算由于轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)器，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流調(diào)節(jié)無靜差，因此，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)穩(wěn)態(tài)，且兩個調(diào)節(jié)器都不飽和時， 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性圖 （）（） （）上述關(guān)系表明，在穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)上，轉(zhuǎn)速n由給定電壓Un決定，ASR的輸出Ui由負(fù)載電流IL決定，而控制電壓Uc的大小同時由n和Id決定，也就是由Un和IL決定。穩(wěn)態(tài)時 （）式中，最大電流Idm是由設(shè)計者選定的，取決與電動機(jī)所允許的最大過載能力和拖動系統(tǒng)允許的最大加速度。一般有兩種狀態(tài)：飽和——輸出達(dá)限幅值；不飽和——輸出未達(dá)限幅值。調(diào)節(jié)器鎖零可以采用場效應(yīng)管來實現(xiàn)。（1） 系統(tǒng)處于停車狀態(tài)時，調(diào)節(jié)器必須鎖零；（2） 系統(tǒng)接到啟動指令或正常運(yùn)行時，調(diào)節(jié)器鎖零立即解除并正常工作。為了獲得良好的靜、動態(tài)性能，轉(zhuǎn)速和電流兩個調(diào)節(jié)器一般都采用具有輸入、輸出限幅電路的PI調(diào)節(jié)器[4]，且轉(zhuǎn)速和電流都采用負(fù)反饋環(huán)。單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)還存在以下問題：（1） 在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中用一個調(diào)節(jié)器綜合多種信號，各參數(shù)間相互影響，難于進(jìn)行調(diào)節(jié)器動態(tài)參數(shù)的調(diào)整，系統(tǒng)的動態(tài)性能不夠好。而前述轉(zhuǎn)速降落正是由負(fù)載引起的轉(zhuǎn)速偏差，因此閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)該能大大減小轉(zhuǎn)速降落。 晶閘管電動機(jī)直流調(diào)速系統(tǒng)（VM系統(tǒng)）但是，晶閘管還存在以下問題：（1）由于晶閘管的單向?qū)щ娦?，給系統(tǒng)的可逆運(yùn)行造成困難； （2） 由于晶閘管元件的過載能力小，不僅要限制過電流和反向過電壓，而且還要限制電壓變化率（du/dt）和電流變化率(di/dt)，因此必須有可靠的保護(hù)裝置和符合要求的散熱條件；（3） 當(dāng)系統(tǒng)處于深調(diào)速狀態(tài)，即在較低速下運(yùn)行時，晶閘管的導(dǎo)通角小，使得系統(tǒng)的功率因數(shù)很低，并產(chǎn)生較大的諧波電流，引起電網(wǎng)電壓波形畸變，對電網(wǎng)產(chǎn)生不利影響；（4） 由于整流電路的脈波數(shù)比直流電動機(jī)每對極下的換向片數(shù)要小得多，因此，VM系統(tǒng)的電流脈動很嚴(yán)重。 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)不可逆VM直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計與仿真畢業(yè)論文目錄摘要 I引言 II1 直流調(diào)速系統(tǒng)簡介 1 晶閘管電動機(jī)直流調(diào)速系統(tǒng)簡介 1 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)簡介 2 系統(tǒng)的組成 2 系統(tǒng)的工作原理 2 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基本性質(zhì) 3 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)簡介 4 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成 4 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)及其靜特性 6 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)分析 92 直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)方案確定 13 總體方案 13 電流環(huán)設(shè)計方案 14 電流調(diào)節(jié)器的工作原理 14 電流調(diào)節(jié)器的作用 14 轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計方案 15 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的工作原理 15 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用 153 直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 16 電流環(huán)的設(shè)計 16 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計 184基于MATLAB/SIMULINK的調(diào)速系統(tǒng)的仿真 20設(shè)計總結(jié) 24參考文獻(xiàn) 25附圖 26271 直流調(diào)速系統(tǒng)簡介調(diào)速系統(tǒng)是當(dāng)今電力拖動自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用最普遍的一種系統(tǒng)。由于VM系統(tǒng)具有調(diào)速范圍大、精度高、動態(tài)性能好、效率高、易控制等優(yōu)點(diǎn)，且已比較成熟，因此已在世界各主要工業(yè)國得到普遍應(yīng)用。只要被調(diào)量出現(xiàn)偏差，它就會產(chǎn)生糾正偏差的自動調(diào)節(jié)過程。 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)簡介 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)無靜差，且采用電流截止負(fù)反饋作限流保護(hù)可以限制啟（
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