【正文】 就相應(yīng)地提高或降低整流電壓，因而得到一條新的開環(huán)機(jī)械特性。為了使系統(tǒng)同時(shí)滿足D、S的要求，提高調(diào)速質(zhì)量，必須采用閉環(huán)系統(tǒng)。由晶閘管變流裝置直接給直流電動(dòng)機(jī)供電的調(diào)速系統(tǒng)，稱為晶閘管電動(dòng)機(jī)直流調(diào)速系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱VM系統(tǒng)，又稱為靜止的Wardleonard系統(tǒng)。這種系統(tǒng)已成為直流調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。用轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置，例如在電動(dòng)機(jī)上安裝一臺(tái)測(cè)速發(fā)電機(jī)TG，檢測(cè)出輸出量或被調(diào)量n的大小和極性，并把它變換成與轉(zhuǎn)速成正比的負(fù)反饋電壓Ufn，與轉(zhuǎn)速給定電壓Un相比較后，得到偏差電壓△Un，經(jīng)放大產(chǎn)生觸發(fā)裝置GT的控制電壓Uc，用以控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。按上述工作原理在每條開環(huán)機(jī)械特性上取一個(gè)相應(yīng)的工作點(diǎn)，再將這些點(diǎn)集合起來 ，就是閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性，也就是說，閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性實(shí)際上是由許多機(jī)械特性上的不同運(yùn)行點(diǎn)集合而成，可視為一條綜合的特性直線，它代表閉環(huán)調(diào)節(jié)作用的結(jié)果。為了獲得近似的理想的過度過程，并克服幾個(gè)信號(hào)綜合于一個(gè)調(diào)節(jié)器輸入端的缺點(diǎn)，最好的辦法就是將主要的被調(diào)量轉(zhuǎn)速與輔助被調(diào)量分開加以控制，用兩個(gè)調(diào)節(jié)器分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，構(gòu)成轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。 調(diào)節(jié)器鎖零為使調(diào)速系統(tǒng)消除靜差，并改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)，在系統(tǒng)中引入PI調(diào)節(jié)器作為矯正環(huán)節(jié)。穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)：Un=Ufn≠0，調(diào)節(jié)器鎖零解除，并處于正常工作狀態(tài)。 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)及其靜特性 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖[8]。因此，由ASR的輸入偏差電壓△Un=0得 （） （）由ACR的輸入偏差電壓△Ui=0得 （）—A段。由以上分析可知，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負(fù)載電流小于Idm時(shí)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無靜差；當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到Idm后表現(xiàn)為電流無靜差，使系統(tǒng)獲得過電流自動(dòng)保護(hù)。這時(shí)，轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)為 （）電流反饋系數(shù) （）其中兩個(gè)給定電壓的最大值Unm和Uim由運(yùn)算放大器允許的最大輸入電壓決定。當(dāng)Id=Idm時(shí)，Ufi≈Uim,電流調(diào)節(jié)器ACR的作用使Id不再增長(zhǎng)，第Ⅰ階段結(jié)束[1,9]。由于ACR是PI調(diào)節(jié)器，因此要使它的輸出量線性增長(zhǎng)，就必須使其輸入量偏差電壓△Ui保持為某一恒值，也就是說，Id應(yīng)略低于Idm。但是，在IdIL的一段時(shí)間內(nèi)（即t2t3）時(shí)間內(nèi)，dn/dt0,電動(dòng)機(jī)在負(fù)載阻力下減速，直至系統(tǒng)達(dá)穩(wěn)態(tài)。② 抗電網(wǎng)電壓擾動(dòng) 從靜特性上看，在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電網(wǎng)電壓擾動(dòng)被包圍在電流環(huán)內(nèi)（）它的影響還未波及到轉(zhuǎn)速就被電流環(huán)所抑制。 總體方案直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)屬于多環(huán)控制系統(tǒng)。一個(gè)是速度調(diào)節(jié)器輸出反映偏差大小的主控信號(hào)Un，一個(gè)是由交流互感器測(cè)出的反映主回路電流反饋信號(hào)Uif，當(dāng)突加速度給定一個(gè)很大的輸入值，其輸出整定在最大飽和值上，與此同時(shí)電樞電流為最大值，從而電動(dòng)機(jī)在加速過程中始終保持在最大轉(zhuǎn)矩和最大加速度，使起、制動(dòng)過渡時(shí)間最短。 轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計(jì)方案 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的工作原理在主電機(jī)上安裝一直流測(cè)速發(fā)電機(jī)，發(fā)出正比于主電機(jī)轉(zhuǎn)速的電壓，此電壓Unf與給定電壓Un*相比較，其偏差△Un送到速度調(diào)節(jié)器ASR中去，如欲調(diào)整，可以改變給定電壓，例如提高Un*，則有較大△Un加到ASR輸入端，ASR自動(dòng)調(diào)節(jié)GT，使觸發(fā)脈沖前移(α減小)，整流電壓Ud提高，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升，與此同時(shí)，Um也相應(yīng)增加。根據(jù)系統(tǒng)的要求，將轉(zhuǎn)速環(huán)校正為合適的典型系統(tǒng)，再由調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)和采用的參數(shù)選擇準(zhǔn)則對(duì)其主要參數(shù)選擇。電流過載倍數(shù)λ=；設(shè)計(jì)要求：穩(wěn)態(tài)指標(biāo) 無靜差；動(dòng)態(tài)指標(biāo) 電流超調(diào)量 δi%≤5%；空載啟動(dòng)到375 r/min時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量δn%≤10%。電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性型的，因此可用PI型調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 式中 電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。 含濾波環(huán)節(jié)的PI型電流調(diào)節(jié)器 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)1. 確定時(shí)間常數(shù)（1）電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)1/KI。設(shè)理想空載起動(dòng)時(shí)，負(fù)載系數(shù)，已知， ， 。在仿真過程中發(fā)現(xiàn)整流電路的輸出電壓超過了最大計(jì)算值，所以在輸出端也加個(gè)限幅值。從仿真的結(jié)果來看，得到這樣結(jié)論： (1) 工程設(shè)計(jì)方法在推導(dǎo)過程中為了簡(jiǎn)化計(jì)算做了許多近似的處理, 而這些簡(jiǎn)化處理必須在一定的條件下才能成立。但是微分容易引起振蕩所以要加死區(qū)環(huán)節(jié)。其實(shí)在計(jì)算設(shè)計(jì)的時(shí)候，基礎(chǔ)是一個(gè)不可缺少的知識(shí)，但是往往一些核心的高層次的東西更是不可缺少。另外，做設(shè)計(jì)時(shí)信息十分重要，我運(yùn)用文件檢索工具查閱了大量的相關(guān)資料，這對(duì)設(shè)計(jì)大有益處。參考文獻(xiàn)[1]陳伯時(shí). 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)[M].北京：. 20—190. [2] 王兆安. 電力電子技術(shù)[M].北京：. 33—160. [3]魏克新等編著 MATLAB語(yǔ)言與自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].—55.[4]李海發(fā)，[M].—100.[5]李海發(fā)，[M] 北京：—190.[6][DB/OL].//,200243/200859.[7]顧繩谷著. 電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)[M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2004年 .23—127.[8][M] 北京：—153.[9][DB/OL]. //,200071/200848.[10]劉東漢，[J]微計(jì)算機(jī)信息,—15.[11]錦昌電子。我們?cè)谧稣n程設(shè)計(jì)的工程中要不停的討論問題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會(huì)使自己在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后程序和在一起。設(shè)計(jì)總結(jié)這次電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)歷時(shí)兩個(gè)星期，在整整兩個(gè)星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。 將小時(shí)間常數(shù)當(dāng)作小參數(shù)近似地合并處理。并在5秒時(shí)加入擾動(dòng)。4基于MATLAB/SIMULINK的調(diào)速系統(tǒng)的仿真通過對(duì)整個(gè)控制電路的設(shè)計(jì)，得到的結(jié)論還只是理論上的，通過MATLAB/SIMULINK對(duì)整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真。按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取 （210）2. 選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)按照設(shè)計(jì)要求，選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)式為