課程設(shè)計(jì)雙閉環(huán)不可逆直流v-m調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真-資料下載頁(yè)
2025-01-13 18:54本頁(yè)面
【正文】 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖圖51 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖41所示，圖中：——轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)； ——電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)；——晶閘管整流與觸發(fā)裝置的靜態(tài)放大倍數(shù)； ——電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)；——轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)；——晶閘管整流電路的失控時(shí)間，對(duì)于三相橋式電路；——電動(dòng)機(jī)電樞回路的電磁時(shí)間常數(shù)；——機(jī)電時(shí)間常數(shù) ；R——主回路總電阻；——電動(dòng)機(jī)電勢(shì)系數(shù)；——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩系數(shù)；——轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)；——電流反饋系數(shù)；KI電流開(kāi)環(huán)增益其中：轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)為 電流反饋系數(shù) .25 取、電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)1）整流裝置的滯后時(shí)間常數(shù)。對(duì)于三相橋式電路，平均失控時(shí)間為。2）電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和3）選擇調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) 按照設(shè)計(jì)要求，選用PI調(diào)節(jié)器4）計(jì)算ACR參數(shù)電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：，要求%時(shí)，應(yīng)取電流環(huán)開(kāi)環(huán)增益所以ACR的比例系數(shù)：5） 校驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率：。晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件:，滿足近似條件。忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件:，滿足近似條件。電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件:，滿足條件。所以。6）計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容 其電路實(shí)現(xiàn)如下圖。取，各電阻和電容值計(jì)算如下：、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)1）電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)。已取,則2）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)。按小時(shí)間常數(shù)近似處理，則3）選擇ASR結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)要求無(wú)靜差，選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為：4）計(jì)算ASR參數(shù) 按跟隨和抗擾性能較好原則，取h=5，則ASR超前時(shí)間常數(shù)為則轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)增益：因此ASR的比例系數(shù)為：5） 校驗(yàn)近似條件由式K=ω1ωc得轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為：。電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件：，滿足簡(jiǎn)化條件。轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：，滿足近似條件。所以ASR傳遞函數(shù)為。6） 計(jì)算ASR電阻和電容值 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電氣原理圖如圖所示。運(yùn)算放大器取，各電阻和電容值計(jì)算如下：7）校驗(yàn)轉(zhuǎn)速超調(diào)量當(dāng)h＝5，z=0時(shí)，由典型Ⅱ系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系可知，且。由公式：得，滿足條件。六、系統(tǒng)調(diào)試由于本文只進(jìn)行了理論性設(shè)計(jì)，故在系統(tǒng)安裝與調(diào)試階段只對(duì)控制電路部分進(jìn)行MATLAB仿真以分析直流電機(jī)的啟動(dòng)特性。搭建的系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)圖如圖61所示：圖61：系統(tǒng)仿真圖仿真結(jié)果如圖62所示圖上部為電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線，中部為擾動(dòng)電流曲線，下部為電機(jī)電流曲線。 圖62：仿真結(jié)果七、總結(jié)通過(guò)一段時(shí)間的努力，終于做好了運(yùn)動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)期間，在圖書館里查了許多有關(guān)資料，并從中看到自己學(xué)的知識(shí)是按么微不足道。主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面： 首先，學(xué)習(xí)是沒(méi)有止境的。在做這個(gè)課程設(shè)計(jì)之前，我一直以為自己的理論知識(shí)學(xué)的很好了。但是在完成這個(gè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，我總是被一些小的，細(xì)的問(wèn)題擋住前進(jìn)的步伐，讓我總是為了解決一個(gè)小問(wèn)題而花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。最后還要查閱其他的書籍才能找出解決的辦法。并且我在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有很多東西，我都還不知道。其實(shí)在計(jì)算設(shè)計(jì)的時(shí)候，基礎(chǔ)是一個(gè)不可缺少的知識(shí)，但是往往一些核心的高層次的東西更是不可缺少。 其次，多和同學(xué)討論。我們?cè)谧稣n程設(shè)計(jì)的工程中要不停的討論問(wèn)題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會(huì)使自己在做的過(guò)程中沒(méi)有方向，并且這樣也是為了方便最后程序和在一起。討論不僅是一些思想的問(wèn)題，他還可以深入的討論一些技術(shù)上的問(wèn)題，這樣可以使自己的人處理問(wèn)題要快一些。 最后，多改變自己設(shè)計(jì)的方法。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中最好要不停的改善自己解決問(wèn)題的方法，這樣可以方便自己解決問(wèn)題。通過(guò)對(duì)VM雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)使我對(duì)電力電子技術(shù)及電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)有了進(jìn)一步的掌握。對(duì)課上所學(xué)內(nèi)容有了更深刻的認(rèn)識(shí)，并且進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到工程設(shè)計(jì)時(shí)與實(shí)際相聯(lián)系的重要性，比如在計(jì)算元件參數(shù)時(shí)計(jì)算出來(lái)的值往往與實(shí)際生產(chǎn)參數(shù)不符，這就需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)參數(shù)進(jìn)行取舍。另外，做設(shè)計(jì)時(shí)信息十分重要，我運(yùn)用文件檢索工具查閱了大量的相關(guān)資料，這對(duì)設(shè)計(jì)大有益處。本次課程設(shè)計(jì)為對(duì)我將來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)和工作需要打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。 八、參考文獻(xiàn)[1] 陳伯時(shí)，《電力拖動(dòng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)》，機(jī)械工業(yè)出版社 2001。[2] 揚(yáng)仲平，《自動(dòng)控制系統(tǒng)》，煤炭工業(yè)出版社，1996。[3]徐銀泉，《交流調(diào)速系統(tǒng)及其應(yīng)用》，紡織工業(yè)出版社，1990。[4]許建國(guó)，《拖動(dòng)與調(diào)速系統(tǒng)》，武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社，1998。[5]佟純厚，《近代交流調(diào)速》，冶金工業(yè)出版社, 1985。[6]倪忠遠(yuǎn)，《直流調(diào)速系統(tǒng)》，機(jī)械工業(yè)出版社, 1996[9]劉祖潤(rùn)，胡均達(dá)， 《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，機(jī)械工業(yè)出版社，1996。 28
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