【正文】 因此雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)在很多工業(yè)生產(chǎn)中可以提高生產(chǎn)效率，帶來更多的經(jīng)濟回報！ 沈陽航空航 天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 參考文獻 [1] 上海大學(xué) 阮毅 陳伯時 主編 《電力拖動自動控制系統(tǒng)》 北京：機械工業(yè)出版社 [2] 師黎 陳鐵軍 李曉媛 姚麗娜 編著 《智能控制理論及應(yīng)用》 北京：清華大學(xué)出版社 [3] 于海生等 編著 《微型計算機控制技術(shù)》 北京：清華大學(xué)出版社 [4] 西安 交通大學(xué) 王兆安 黃俊 主編 《電力電子技術(shù)》 北京： 機械工業(yè)出版社 2021. [5] 南京大學(xué) 董子文 朱張清 模糊 PID 控制技術(shù)在直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 《電氣自動化》 2021 年第 32 卷 第 5 期 [6] 朱仁初，萬伯任 .《電力拖動控制系統(tǒng)設(shè)計手冊》 北京：機械工業(yè)出版社，1994. [7] 孔凡才．《晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)》．北京 :北京科技出版社， 1985． [8] 段文澤，童明倜 .《電氣傳動控制系統(tǒng)及其工程設(shè)計》 .四川：重慶大學(xué)出版社 [9] 孫旭東 王善明 編著 《電機學(xué)》 北京：清華大學(xué)出版社 [10] 王劃一 楊西俠 林家恒 楊立才 《自動控制原理》 北京：國防工業(yè)出版社 2021 年 [11] 李芬 模糊控制在雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 大連輕工大學(xué)學(xué)報 2021 年12月第 20 卷第 4 期 [12] 大連海洋大學(xué) 馬占軍 基于 Matlab 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與仿真 高校理科研究 [13] 陳中 李先鋒 基于 Matlab雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真 鹽城工學(xué)院學(xué)報 2021年9月第 22 卷第 3期 [14] 趙利 雙閉環(huán)直流調(diào)速仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 山西大同大學(xué)學(xué)報 2021年 6月第 26 卷 第 3 期 [15] 華成英 童詩白 主編 《模擬電子技術(shù)》 北京 高等教育出版社 [16] 陳梅 楊琳 琳 李鑫 許正榮 直流調(diào)速系統(tǒng)的模糊 PID 控制器設(shè)計 《自動化技術(shù)與應(yīng)用》 2021 年第 27 卷第 2期 36 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計是我迄今為止經(jīng)歷的最困難的一次課題，從起初的茫然無措到漸漸的思路清晰，最后順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。 1） 作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在轉(zhuǎn)速外環(huán)的調(diào)節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定電壓變化。 假定晶閘管整流裝置輸出電流可逆，裝置的放大系數(shù) sK =44， 滯后時間常數(shù)Ts=. 電樞回路總電阻 R=? ，電樞回路電磁時間常數(shù) lT =,電力拖動系統(tǒng)機電時間常數(shù) Tm=。因此被控制對象的參數(shù)變化與非線性特性，使得 PI 控制器的參數(shù)往往難以達到最優(yōu)狀態(tài)， 而且控制參數(shù)難以跟隨現(xiàn)場的動態(tài)變化。 基本模糊控制器最顯著的優(yōu)點是控制規(guī)則不受任何條件約束，控制對象完全可以是不可解析的，而且便于同有經(jīng)驗的實踐者一起討論和修改，定性地采納各種好的控制思想和控制方法。專家的經(jīng)驗和知識、操作員的操作模式可整理為 if...then 的型式，構(gòu)成一組控制規(guī)則。 電流環(huán)開環(huán)增益：要求 i? ? 5%時，參見資料 ??iITK ，因此 11 ??? ??? ssTK iI 于是， ACR 的比例系數(shù)為 ?? ???? ??S iIi K RKK (4)校驗近似條件 電流環(huán)截止頻率： ??? sK Ici? 1)校驗晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件 cis ssT ????? ?? 11 13 1 滿足近似條件 2)校驗忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件 cilm ssTT ?????? ?? 11 1313 滿足近似條件 3）校驗電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件 ciois ssTT ?????? ?? 11 131131 滿足近似條件 （ 5）計算調(diào)節(jié)器電容和電阻 電流調(diào)節(jié)器原理圖如圖 24所示，按所用運算放大器取 ?? kR 400 ，各電阻和電容值計算如下： ?????? kkRKR ii 1 取 40k? FFFRC iii ?? 63 ?????? ? 取 F? 16 FFFRTC ooioi ? 63 ??????? ? 取 F? 按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達到的動態(tài)跟隨性能指標(biāo)為 %5% ??i? 滿足設(shè)計要求 31所示： 圖 31 電流環(huán)的仿真模型 在仿真模型中增加了一個飽和非線性模塊（ saturation),它來自于Discontinuities 組，雙擊該模塊，把飽和上界（ Upper limit)和下界 (Lower limit)參數(shù)分別設(shè)置為所給條件的限幅值 +10 和 10. 仿真的結(jié)果為： 沈陽航空航 天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 圖 32 電流環(huán)的仿真結(jié)果 33所示： 圖 33 轉(zhuǎn)速環(huán)的仿真模型 雙擊階躍輸入模塊把階躍值設(shè)置為 10，得到起動時的轉(zhuǎn)速與電流響應(yīng)曲線，如圖 34所示，最終穩(wěn)定運行于給定轉(zhuǎn)速。 pk 越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度越高，但易產(chǎn)生超調(diào)，而且 pk 過大會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。 1113 3 2 4 . 8 30 . 3 6 5 0 . 0 4 cimlsT T s s ??? ? ? ?? 滿足近似條件。 電動勢系數(shù) 2 2 0 1 7 . 5 1 . 2 0 . 1 3 2 7 m in /1500N N ae NU I RC V rn? ??? ? ? ? 平波電抗器 2m i n1 1 4 . 90 . 6 9 3 0 . 6 9 3 4 5 . 50 . 1 1 7 . 5dUL m HI? ? ? ?? 其中 m in (5 % ~ 1 0 % )dNII? ，這里取 10%。 實際上，由于主電路電感的作用，電流不能突跳，為了實現(xiàn)在允許條件下最快啟 2 動，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為最大值的恒流過程，按照反 饋控制規(guī)律，電流負反饋就能得到近似的恒流過程。 The flat wave reactor L function is causes the output the direct current to be smoother。 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計與仿真 學(xué) 院 自動化學(xué)院 專 業(yè) 自動化 班 級 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 負責(zé)教師 沈陽航空航天大學(xué) 20xx年 6 月 I 摘 要 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)是性能很好、應(yīng)用最廣的直流調(diào)速系統(tǒng)。 The electric motor power set provides the threephase AC power source. Key words: directcurrent velocity modulation thyristor double closed loop III 符 號 表 n 轉(zhuǎn)速 r/min ST 滯后時間常數(shù) s U 電壓 V ? 積分時間常數(shù) s I 電流 A eC 電動勢系數(shù) V?min/r R 電阻 ? ? 勵磁磁通 Wb sK 晶閘管整流器放大系數(shù) L 主電路電感 H lT 電磁時間常數(shù) s mT 機電時間常數(shù) s IV 目 錄 1 緒論 ................................................................. 1 任務(wù)背景 .......................................................... 1 直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)介紹 ............................................ 1 調(diào)速系統(tǒng)總體設(shè)計 .................................................. 2 2 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路設(shè)計 ........................................... 5 晶閘管 — 電動機主電路的設(shè)計 ........................................ 5 主電路設(shè)計 .................................................... 5 主電路參數(shù)計算 ................................................ 6 轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計 ............................................ 7 電流調(diào)節(jié)器 .................................................... 7 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ................................................... 10 轉(zhuǎn)速檢測和電流檢測的電路設(shè)計 ..................................... 12 3 常規(guī) PID 控制設(shè)計及仿真 .............................................. 13 常規(guī) PID 控制器理論 ............................................... 13 系統(tǒng)仿真 ......................................................... 14 4 模糊控制器設(shè)計及仿真 ................................................ 20 模糊控制基本理論 ................................................. 20 模糊化 ....................................................... 20 模糊控制規(guī)則 ................................................. 21 模糊推理 ..................................................... 21 模糊判決 ....