雙閉環(huán)v-m調(diào)速系統(tǒng)中主電路電流調(diào)節(jié)器及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)計(jì)劃書(shū)(編輯修改稿)
2025-08-16 20:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為滿(mǎn)足近似條件。l 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)環(huán)節(jié)的近似處理?xiàng)l件為滿(mǎn)足近似條件。4) 電流調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)216。 含給定濾波和反饋濾波的模擬式PI 型電流調(diào)節(jié)器原理圖如下圖所示。圖中為電流給定電壓，為電流負(fù)反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出就是電力電子變換器的控制電壓UC。根據(jù)運(yùn)算放大器的電路原理，可以容易地導(dǎo)出216。 計(jì)算調(diào)節(jié)電阻和調(diào)節(jié)電容電流調(diào)節(jié)器如下圖所示，取，則 取20 含給定濾波器和反饋濾波器的PI電流調(diào)節(jié)器按上述參數(shù)，電流環(huán)可達(dá)到的動(dòng)態(tài)跟蹤性能指標(biāo)為，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。2. 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)216。 設(shè)計(jì)目的（轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用）1) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)速器，它使轉(zhuǎn)速n很快地跟隨給定電壓Un*變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用PI調(diào)節(jié)器，則可實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差。2) 對(duì)負(fù)載變化起擾動(dòng)作用。因?yàn)樨?fù)載擾動(dòng)作用在電流環(huán)之后，只能靠轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR來(lái)產(chǎn)生抗負(fù)載擾動(dòng)作用。3) 其輸出限幅值決定電動(dòng)機(jī)允許的最大電流。216。 設(shè)計(jì)步驟1) 電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數(shù)電流環(huán)經(jīng)等效后可視作轉(zhuǎn)速換中的一個(gè)環(huán)節(jié)，為此，需求出它的閉環(huán)傳遞函數(shù)。由下圖可知忽略高次項(xiàng)，可降階近似為近似條件為式中 ——轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)頻率特性的截止頻率。接入轉(zhuǎn)速換內(nèi)，電流環(huán)等效環(huán)節(jié)的輸入量應(yīng)為 (s)，因此電流環(huán)在轉(zhuǎn)速環(huán)中應(yīng)等效為這樣，原來(lái)是雙慣性環(huán)節(jié)的電流環(huán)控制對(duì)象，經(jīng)閉環(huán)控制后，可以近似地等效成只有較小時(shí)間常數(shù)的一階慣性環(huán)節(jié)。2) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇216。 用電流環(huán)的等效環(huán)節(jié)代替后，整個(gè)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖便如圖216。 和電流環(huán)中一樣，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(hào)改成 U*n(s)/a，再把時(shí)間常數(shù)為 1 / KI 和 T0n 的兩個(gè)小慣性環(huán)節(jié)合并起來(lái)，近似成一個(gè)時(shí)間常數(shù)為的慣性環(huán)節(jié)，其中216。 簡(jiǎn)化后的結(jié)構(gòu)圖：216。 為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)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，現(xiàn)在在擾動(dòng)作用點(diǎn)后面已經(jīng)有了一個(gè)積分環(huán)節(jié)，因此轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)共有兩個(gè)積分環(huán)節(jié)，所以應(yīng)該設(shè)計(jì)成典型 Ⅱ 型系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)同時(shí)也能滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)抗擾性能好的要求。由此可見(jiàn)，ASR也應(yīng)該采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為式中 Kn — 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； t n — 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。216。 這樣，調(diào)速系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為令轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)增益為 校正后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為 3) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算216。 計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)l 電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)1/KI ：l 轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)，根據(jù)所用測(cè)數(shù)發(fā)電機(jī)紋波情況，取。l 轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)。按小時(shí)間常數(shù)近似處理， l 由下表中數(shù)據(jù)可見(jiàn)，一般來(lái)說(shuō)，h值越小，也越小，tm和tv都短，因而抗擾性能越好，這個(gè)趨勢(shì)與跟隨性能指標(biāo)中超調(diào)量與h值的關(guān)系恰好相反，反應(yīng)了快速性與穩(wěn)定性的矛盾。但是，當(dāng)h5時(shí)，由于振蕩次數(shù)的增加，h在笑，回復(fù)時(shí)間tv反而拖長(zhǎng)了。由此可見(jiàn)，h=5是較好的選擇，這與跟隨性能中調(diào)節(jié)時(shí)間最短的條件是一致的。因此，把典型Ⅱ 型系統(tǒng)跟隨性和抗繞性能指標(biāo)綜合起來(lái)看，h=5應(yīng)該是一個(gè)很好的
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