電力拖動(dòng)課程設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-01-17 02:36本頁面
【正文】 數(shù) ，???根據(jù)設(shè)計(jì)要求，轉(zhuǎn)速環(huán)應(yīng)該設(shè)計(jì)為典型Ⅱ型系統(tǒng)，調(diào)節(jié)器也應(yīng)采用 PI 型，其傳遞函數(shù)為sWiACR?)()??siI ????sIiK 121()nASRsWK???為使跟隨性和抗干擾性能都較好，可取 。5h那么 ASR 超前時(shí)間常數(shù) ?????轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益 ??則 ASR 的比例系數(shù)為 )1( ??????nmenRThC??由運(yùn)放 可得，各電阻和電容值計(jì)算如下：40oRk?，取 750kΩ??，取 ???，取 1uFToon ?10)4/1.(/43? 參數(shù)的校驗(yàn) 電流參數(shù)的校驗(yàn)首先校驗(yàn)近似條件，電流環(huán)截止頻率 ，然后校驗(yàn) PWM ???遞函數(shù)的近似條件是否滿足 。13cisT?由于 ，故滿足近似條件。???校驗(yàn)忽略反電動(dòng)勢近似條件 。13Tciml??這里 ，明顯滿足近似條件。???? 13校驗(yàn)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件 。13cisoiT??這里 ，明顯滿足條件。?????根據(jù)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。 轉(zhuǎn)速參數(shù)的校驗(yàn)首先校驗(yàn)近似條件，轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率 。??????校驗(yàn)電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件是否滿足 。nT??這里 ，滿足近似條件。. sT?????校驗(yàn)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件 。i32onT???這里 ，明顯滿足條件。. onT????? 校驗(yàn)退飽和轉(zhuǎn)速超調(diào)量突加階躍給定時(shí)，ASR 飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應(yīng)該按 ASR 退飽和的情況重新計(jì)算超調(diào)量，在 h=5 時(shí)，查表可知，δn=%，不能滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)際上這是按線性系統(tǒng)計(jì)算的。則 。%%)(2*max ?????????mnNbn TzC??由此可得，系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)都能滿足設(shè)計(jì)要求，可行且實(shí)用，可使系統(tǒng)達(dá)到快速、準(zhǔn)確和穩(wěn)定。 144 仿真結(jié)果 轉(zhuǎn)速輸出圖 9 轉(zhuǎn)速輸出 電流輸出圖 10 輸出電流波形 155 結(jié)果分析 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速 n 很快地跟隨給定電壓 Un*的變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差，采用 PI 調(diào)節(jié)器課實(shí)現(xiàn)無靜差。對負(fù)載變化起抗擾作用。其輸出幅值決定電動(dòng)機(jī)允許的最大電流。 電流調(diào)節(jié)器，作為內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)器，在轉(zhuǎn)速外環(huán)調(diào)節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定電壓 Ui*變化。對電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起及時(shí)抗擾作用。在轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)過程中，保證獲得電動(dòng)機(jī)允許的最大電流，從而加快動(dòng)態(tài)過程。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起快速的自動(dòng)保護(hù)作用。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動(dòng)恢復(fù)正常，這樣有利于系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。雙環(huán)調(diào)速系統(tǒng)原理分析，ASR 根據(jù)轉(zhuǎn)速給定 Un*和轉(zhuǎn)速反饋 Un 的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，其輸出作為電流給定 Ui*，對于直流電動(dòng)機(jī)，控制電樞電流對應(yīng)控制電磁轉(zhuǎn)矩，因而可以控制轉(zhuǎn)速。ACR 根據(jù)電流給定 Ui*和電流反饋 Ui 的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，輸出作為 UPE 的控制信號(hào) Uc，進(jìn)而調(diào)節(jié) UPE 的輸出，即電機(jī)的電樞電壓。 16結(jié)束語通過本次課程設(shè)計(jì)，我的課題設(shè)計(jì)能力有了提高，對 MATLAB 仿真也有了更多經(jīng)驗(yàn)。隨著科技不斷發(fā)展進(jìn)步，電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)也同我們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，在我們的生產(chǎn)機(jī)械中扮演著十分重要的角色。 按照 ASR 在起動(dòng)過程中的飽和情況，可將起動(dòng)過程分為三個(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。從起動(dòng)時(shí)間上看，Ⅱ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起動(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” 。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)過該設(shè)計(jì)系統(tǒng)改進(jìn)，與其為單閉環(huán)系統(tǒng)相比：機(jī)械特性偏硬，快速起制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速將小。 功率開關(guān)器件工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小，當(dāng)開關(guān)頻率適當(dāng)時(shí)，開關(guān)損耗也不大，因而裝置效率較高，直流電源采用不控整流時(shí)，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。為使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能更好，該系統(tǒng)采用無靜差調(diào)節(jié)，即轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器采用比例積分調(diào)節(jié)器，使系統(tǒng)保證恒速運(yùn)行，以保證滿足更嚴(yán)格的生產(chǎn)要求。PWM 控制技術(shù)以其控制簡單,靈活和動(dòng)態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點(diǎn)而成為電力電子技術(shù)等領(lǐng)域最廣泛應(yīng)用的控制方式。在這個(gè)過程中我認(rèn)真查閱了大量資料和工具書增長了我的知識(shí)，開闊了我的視野。不過我看得更多的還是教材，萬變不離其宗，對任何一個(gè)設(shè)計(jì)其基本原理最終都可以在書本上找到答案。 17參考文獻(xiàn)[1] . ，2022. [2] ，2022.[3] . ，2022.[4] . ，2022.[5] MATLAB ，2022 18附錄1 MATLAB 仿真圖 19 2 電路連接圖 20 主電路 213 PI 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器4 PI 電流調(diào)節(jié)器 225 單極式脈寬調(diào)制電路
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