運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 32211111由表5查得，則滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)初始條件。圖12用等效環(huán)節(jié)代替電流環(huán)后轉(zhuǎn)速環(huán)的代替結(jié)構(gòu)框圖把轉(zhuǎn)速給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)移到環(huán)內(nèi)，同時(shí)將給定信號改為，再把時(shí)間常數(shù)為和的兩個(gè)小慣性環(huán)節(jié)合并起來，近似成一個(gè)時(shí)間常數(shù)為的慣性環(huán)節(jié)，其中則轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)框圖可簡化成如圖13所示。2） 忽略反電動(dòng)勢變化對電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件滿足近似條件。表2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)系電流反饋系數(shù)。通過表1可得出，三相橋式電路的平均失控時(shí)間。圖7忽略反電動(dòng)勢的動(dòng)態(tài)影響時(shí)的電流環(huán)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖如果把給定濾波和反饋濾波兩個(gè)環(huán)節(jié)都等效的移到環(huán)內(nèi)，同時(shí)把給定信號改成，則電流環(huán)便等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)，如圖8所示。根據(jù)和電流環(huán)一樣的道理，在轉(zhuǎn)速給定通道上也加入時(shí)間常數(shù)為的給定濾波環(huán)節(jié)。圖4直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖在考慮雙閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)（見圖4直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖）的基礎(chǔ)上，即可繪出直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖，如圖5所示。圖中ASR為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，ACR為電流調(diào)節(jié)器，TG表示測速發(fā)電機(jī)，TA表示電流互感器，GT是觸發(fā)電路，UPE是電力電子變換器。所以，我們希望達(dá)到的控制：啟動(dòng)過程只有電流負(fù)反饋，沒有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋；達(dá)到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后只有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不讓電流負(fù)反饋發(fā)揮作用。最后用Matlab軟件中的Simulink模塊對設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真，得出仿真波形。武漢理工大學(xué)《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》課程設(shè)計(jì)說明書課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 周 穎 工作單位： 自動(dòng)化學(xué)院 題 目: 直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 初始條件：采用晶閘管三相橋式整流,電機(jī)參數(shù)：，無靜差。關(guān)鍵詞：原理圖 調(diào)節(jié)器 工程設(shè)計(jì)方法 參數(shù)整定 起動(dòng)過程 仿真直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)任務(wù)采用晶閘管三相橋式整流，電機(jī)參數(shù)：，系統(tǒng)無靜差。故而采用轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器來組成系統(tǒng)。圖中標(biāo)出了兩個(gè)調(diào)節(jié)器輸入輸出電壓的實(shí)際極性，它們是按照電力電子變換器的控制電壓為正電壓的情況標(biāo)出的，并考慮到運(yùn)算放大器的倒相作用。圖中和分別表示轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。所以直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖應(yīng)該與圖5有所不同，應(yīng)當(dāng)增加濾波環(huán)節(jié)，包括電流濾波、轉(zhuǎn)速濾波和兩個(gè)給定信號的濾波環(huán)節(jié)。圖8等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)的電流環(huán)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖最后，由于和一般都比小的多，可以當(dāng)作小慣性群而近似的看作是一個(gè)慣性環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù)為：則電流環(huán)結(jié)構(gòu)框圖最終可以簡化成如圖9所示。2）電流濾波時(shí)間常數(shù)。電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：。3） 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件滿足近似條件。圖13等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)和小慣性近似處理的轉(zhuǎn)速環(huán)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，在負(fù)載擾動(dòng)作用點(diǎn)前面必須有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，它應(yīng)該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR中。3）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)。表5典型Ⅱ型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系345678910%%%%%%%%含給定濾波和反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖15所示，圖中為轉(zhuǎn)速給定電壓，為轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出是電流調(diào)節(jié)器的給定電壓。在這一階段中，ASR很快進(jìn)入并保持飽和狀態(tài)，而ACR一般不飽和。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。當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR采用PI調(diào)節(jié)器時(shí)，轉(zhuǎn)速必然有超調(diào)。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)——運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)這門課是我們自動(dòng)化專業(yè)的一門綜合性非常強(qiáng)的課程，它綜合了之前學(xué)習(xí)過的模擬電子技術(shù)、自動(dòng)控制原理、電力電子技術(shù)及電機(jī)拖動(dòng)技術(shù)等課程的很多知識點(diǎn)，所以，本次課程設(shè)計(jì)也是對以前課程的一次梳理和升華。先選擇調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定，同時(shí)滿足所需的穩(wěn)態(tài)精度；再選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)，以滿足動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求。在設(shè)備允許條件下實(shí)現(xiàn)最短時(shí)間的控制稱作“時(shí)間最優(yōu)控制”，對于電力拖動(dòng)系統(tǒng)，在電動(dòng)機(jī)允許過載能力限制下的恒流起動(dòng)，就是時(shí)間最優(yōu)控制。直到時(shí)，轉(zhuǎn)矩，則，轉(zhuǎn)速才到達(dá)峰值（時(shí)）。在這個(gè)階段中，ASR始終是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)，系統(tǒng)成為
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