雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-01-16 09:31本頁面
【正文】 設(shè)計(jì)要求σi%≤5%，而且Tl/TΣi=，電流環(huán)可按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（3）電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)選擇。電流調(diào)節(jié)器選擇PI型，其傳遞函數(shù)為（4）選擇電流調(diào)節(jié)器參數(shù)。ACR超前時(shí)間常數(shù)==；電流開環(huán)增益：因要求，故應(yīng)取，因此。于是，ACR的比例系數(shù)為（5）計(jì)算電流調(diào)節(jié)器的電路參數(shù)。按所用運(yùn)算放大器，取R0=40KΩ，各電阻和電容值計(jì)算如下： 電流調(diào)節(jié)器原理圖（6）校驗(yàn)近似條件。電流環(huán)截止頻率 1）校驗(yàn)晶閘管裝置傳遞函數(shù)的近似條件是否滿足：，因?yàn)?，所以滿足近似條件。 2）校驗(yàn)忽略反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流環(huán)影響的近似條件是否滿足：，現(xiàn)在，滿足近似條件。 3）校驗(yàn)小時(shí)間常數(shù)的近似處理是否滿足條件：，現(xiàn)在,滿足近似條件。按照上述參數(shù)，電流環(huán)滿足動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求和近似條件。 （1）確定時(shí)間常數(shù)。①電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)為；②轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)，根據(jù)所用測(cè)速發(fā)動(dòng)機(jī)紋波情況，取=。③轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取。 （2）確定將轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計(jì)成何種典型系統(tǒng)。由于設(shè)計(jì)要求轉(zhuǎn)速環(huán)無靜差，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)；又根據(jù)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)按典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)。 （3）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)選擇。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器選用PI型，其傳遞函數(shù)為 （4）選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)。按跟隨和抗干擾性能都能較好的原則取h=5，則ASR超前時(shí)間常數(shù)轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益為于是，ASR的比例系數(shù)為 （5）計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的電路參數(shù)。，按所用運(yùn)算放大器，取R0=40KΩ，各電阻和電容值計(jì)算如下： 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖（6）校驗(yàn)近似條件。轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率 1）校驗(yàn)電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件是否滿足：現(xiàn)在,滿足簡(jiǎn)化條件。2）校驗(yàn)小時(shí)間常數(shù)近似處理是否滿足，現(xiàn)在,滿足近似條件。3）校驗(yàn)轉(zhuǎn)速超調(diào)量。當(dāng)h=5時(shí)，而，因此，能滿足設(shè)計(jì)要求。 設(shè)計(jì)完成的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)5 結(jié)論 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)突加給定電壓由靜止?fàn)顟B(tài)啟動(dòng)時(shí)。由于在啟動(dòng)過程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR經(jīng)歷了不飽和、飽和、退飽和三個(gè)階段，即電流上升階段、恒流升速階段和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。從啟動(dòng)時(shí)間上看，第二階段恒流升速是主要的階段，因此雙閉環(huán)系統(tǒng)基本上實(shí)現(xiàn)了電流受限制下的快速啟動(dòng)，利用了飽和非線性控制方法，達(dá)到“準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制”。帶PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)還有一個(gè)特點(diǎn)，就是轉(zhuǎn)速必超調(diào)。在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR的作用是對(duì)轉(zhuǎn)速的抗擾調(diào)節(jié)并使之在穩(wěn)態(tài)是無靜差，其輸出限幅決定允許的最大電流。ACR的作用是電流跟隨，過流自動(dòng)保護(hù)和及時(shí)抑制電壓的波動(dòng)。通過仿真可知：?jiǎn)?dòng)時(shí)，讓轉(zhuǎn)速外環(huán)飽和不起作用，電流內(nèi)環(huán)起主要作用，調(diào)節(jié)啟動(dòng)電流保持最大，使轉(zhuǎn)速線性變化，迅速達(dá)到給定值；穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋外環(huán)起主要作用，使轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)速給定電壓的變化而變化，電流內(nèi)環(huán)跟隨電流外環(huán)調(diào)節(jié)電機(jī)的電樞電流以平衡負(fù)載電流。6總結(jié)與體會(huì) 經(jīng)過這次的課程設(shè)計(jì)，不僅在書上學(xué)到的知識(shí)得到了鞏固，而且還在設(shè)計(jì)過程中拓展了其他沒有學(xué)過的知識(shí)。這次的課程設(shè)計(jì)經(jīng)歷了將近一個(gè)暑假，從查找資料，到確定方案，最后再到用軟件仿真，我們組都團(tuán)結(jié)協(xié)作，互相幫助，并且得到老師的關(guān)懷。我們以前學(xué)習(xí)的知識(shí)都漸漸離我們遠(yuǎn)去，甚至不知道、不清楚哪些知識(shí)該用到哪些地方，什么時(shí)候用。學(xué)校安排了這次課程設(shè)計(jì)，通過自己查找資料，了解情況，讓我們清楚我們學(xué)的知識(shí)與現(xiàn)實(shí)工業(yè)生產(chǎn)之間的聯(lián)系，使得我們對(duì)知識(shí)深刻的了解和鞏固。與此同時(shí)，在團(tuán)隊(duì)的協(xié)作中使我們?cè)谂c人共事之中學(xué)會(huì)交流學(xué)會(huì)合作。因?yàn)樵诮窈蟮墓ぷ髦幸粋€(gè)人獨(dú)立完成不與別人合作，是基本不可能的，所以在這次課程設(shè)計(jì)中也鍛煉了我們的團(tuán)隊(duì)的協(xié)作精神，為今后的學(xué)習(xí)和工作積累了經(jīng)驗(yàn)，是一筆難得的財(cái)富。7參考文獻(xiàn)[1]王兆安，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.[2]張廣溢，[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2002.[3][M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2008.[4] DXP電子電路設(shè)計(jì)培訓(xùn)教程[M].北京：人民郵電大學(xué)出版社，2003.[5][M].北京：中國電力出版社，2004.[6]（第2版）[M].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社. 2005第15頁
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