晶閘管-直流電動機閉環(huán)-靜差調(diào)速系統(tǒng)仿真設(shè)計(編輯修改稿)
2024-07-27 03:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 6為一種典型伯德圖的對數(shù)幅頻特性。一般的調(diào)速系統(tǒng)要求以穩(wěn)和準為主，對快速性要求不高，所以常用PI調(diào)節(jié)器。采用運算放大器的PI調(diào)節(jié)器如圖7。 圖6 典型控制系統(tǒng)的伯德圖 圖7 比例積分（PI）調(diào)節(jié)器PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為——PI調(diào)節(jié)器比例放大部分的放大系統(tǒng)；——PI調(diào)節(jié)器的積分時間常數(shù)。此傳遞函數(shù)也可以寫成如下的形式式中—PI調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。反映系統(tǒng)性能的伯德圖特征有以下四個方面： 20dB/dec的斜率穿越零分貝線，而且這一斜率占有足夠的頻帶寬度，則系統(tǒng)的穩(wěn)定性好；，則系統(tǒng)的快速性越好；、增益高，表示系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度好（即靜差率小，調(diào)速范圍寬）；，即高頻特性負分貝值越低，說明系統(tǒng)抗高頻噪聲的能力越強。用來衡量最小相位系統(tǒng)穩(wěn)定程度的指標是相角裕度γ和以分貝表示的幅值裕度Lg。穩(wěn)定裕度能間接的反映系統(tǒng)動態(tài)過程的平穩(wěn)性，穩(wěn)定裕度大意味著振蕩弱、超調(diào)小。在零初始狀態(tài)和階躍輸入下，PI調(diào)節(jié)器輸出電壓的時間特性如圖8： 圖8 階躍輸入時PI調(diào)節(jié)器的輸出特性 圖9 PI校正裝置在原始系統(tǒng)上 添加部分的對數(shù)幅頻性 將P調(diào)節(jié)器換成PI調(diào)節(jié)器，在原始系統(tǒng)上新添加部分的傳遞函數(shù)為其對數(shù)幅頻特性如圖9所示。 由圖8可以看出比例積分的物理意義。在突加輸入電壓時，輸出電壓突跳到，以保證一定的快速控制作用。但是小于穩(wěn)態(tài)性能指標所要求的比例放大系數(shù)的，因為快速性被壓低了，換來穩(wěn)定性的保證。作為控制器，比例積分調(diào)節(jié)器兼顧了快速響應和消除靜差兩方面的要求；作為校正裝置，它又能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（主電路，假定電流連續(xù)）（額定勵磁下的感應電動勢）（牛頓動力學定律，忽略粘性摩擦）（額定勵磁下的電磁轉(zhuǎn)矩）式中 —包括電機空載轉(zhuǎn)矩在內(nèi)的負載轉(zhuǎn)矩，單位為Nm；—電力拖動系統(tǒng)運動部分折算到電機軸上的飛輪力矩，單位為；——電動機額定勵磁下的轉(zhuǎn)矩電流比，單位為Nm/A；定義下列時間常數(shù)：——電樞回路電磁時間常數(shù)，單位為s；——電力拖動系統(tǒng)機電時間常數(shù)，單位為；得電壓與電流間的傳遞函數(shù)電流與電動勢間的傳遞函數(shù)為額定勵磁下直流電動機的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如下：圖10 額定勵磁下直流電動機的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖反饋控制閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的特征方程為穩(wěn)定條件為整理后得上式右邊稱作系統(tǒng)的臨界放大系統(tǒng)，K值超出此值，系統(tǒng)就不穩(wěn)定。根據(jù)上面的分析可知，可能出現(xiàn)系統(tǒng)的臨界放大系數(shù)都比系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時的比放大系數(shù)小，不能同時
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