電動自行車調速控制電路的設計(編輯修改稿)
2024-11-13 13:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 再根據(jù)這個信號的大小進行 PWM 脈寬調制。從而控制功率管的導通關閉的比例以控制電機轉速的大小 。 開 環(huán)調速系統(tǒng)不能滿足較高的性能指標要求。根據(jù)自動控制原理，為了克服開環(huán)系統(tǒng)的缺點，提高系統(tǒng)的控制質量，必須采用帶有負反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。 在閉環(huán)系統(tǒng)中，把系統(tǒng)的輸出量通過檢測裝置（傳感器）引向系統(tǒng)的輸入端，與系統(tǒng)的輸入量進行比較，從而得到反饋量與輸入量之間的偏差信號。利用此偏差信號通過控制器（調節(jié)器）產(chǎn)生控制作用，自動糾正偏差。因此，帶輸出量負反饋的閉環(huán)控制 系統(tǒng)具有提高系統(tǒng)抗擾性，改善控制精度的性能，廣泛用于各類自動調節(jié)系統(tǒng)中 單閉環(huán)調速系統(tǒng) (1)單閉環(huán)原理圖 圖 9 閉環(huán)系統(tǒng)方框圖 (2) 單閉環(huán)調速系統(tǒng)的抗干擾分析 通過這一環(huán)節(jié)可以抑制轉速的下降，雖然不能做到完全阻止轉速下降，但比開環(huán) 轉速的程度會大大降低，從而保證轉速的相對穩(wěn)定性 (3)單閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜特性 靜特性方程： 電機轉速與負載電流之間的關系稱之為閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜特性 對于有靜差調速系統(tǒng)，如果根據(jù)穩(wěn)態(tài)性能指標要求計算出系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)，動態(tài)性能可能較差，或根本達不到穩(wěn)態(tài)，也就談不上是否滿足穩(wěn)態(tài)要求。采用比例積分調節(jié)器代替比例放大器后，可以使系統(tǒng)穩(wěn)定且有足夠的穩(wěn)定裕量。但是采用 PI 調節(jié)器之后的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能是否滿足當時并未提及。通過下面的討論我們將看到，將比例調節(jié)器換成比例積分調節(jié)器之后，不僅改善了動態(tài)性能，而且還能從根本上消除靜差，實現(xiàn)無靜差調速。 (1)雙閉 換調速系統(tǒng)原理圖 圖 10 雙閉換調速系統(tǒng)原理圖 (2)靜態(tài)結構圖 圖 11 靜態(tài)結構圖 ① 兩個調節(jié)器，一環(huán)嵌套一環(huán)；速度環(huán)是外環(huán)，電流環(huán)是內(nèi)環(huán) ② 兩個 PI 調節(jié)器均設置有限幅 ；一旦 PI 調節(jié)器限幅（即飽和），其輸出量為恒值，輸入量的變化不再影響輸出，除非有反極性的輸入信號使調節(jié)器退出飽和；即飽 和的調節(jié)器暫時隔斷了輸入和輸出間的關系，相當于使該調節(jié)器處于斷開。而輸出未達限幅時，調節(jié)器才起調節(jié)作用，使輸入偏差電壓在調節(jié)過程中趨于零，而在穩(wěn)態(tài) 時為零 ③ 電流檢測采用三相交流電流互感器 ④ 電流、轉速均實現(xiàn)無靜差。由于轉速與電流調節(jié)器采用 PI 調節(jié)器，所以系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時， 轉速和電流均為無靜差。轉速調節(jié)器 ASR 輸入無偏差，實現(xiàn)轉速無靜差 (3)雙閉調速系統(tǒng)的抗干擾性 圖 12 動態(tài)結構圖 (4)抗負載擾動作用 由雙閉環(huán)調速系統(tǒng)抗負載擾動作用的動態(tài)結構圖可以看出，負載擾動作用在電流環(huán)之外，轉速環(huán)之內(nèi)，所以雙閉環(huán)調速系統(tǒng)在抗負載擾動方面和單閉環(huán)調速 系統(tǒng)只能依靠轉速環(huán)來進行抗擾調節(jié)。 （ 5） 抗電網(wǎng)電壓擾動 圖 13 動態(tài)結構圖 由動態(tài)結構圖知：電網(wǎng)電壓擾動在電流環(huán)之內(nèi)，電壓擾動尚未影響到轉速前就已經(jīng)為電流環(huán)所抑制。因而雙閉環(huán)系統(tǒng)中電網(wǎng)電壓擾動引起的動態(tài)速降（升）比單閉環(huán)小得多 。 ： ① 具有良好的靜特性 (接近理想的 “ 挖土機特性 ”) 。 ② 具
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