轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)不可逆v-m直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-19 04:54本頁(yè)面
【正文】 開(kāi)環(huán)增益 K （213）可得ASR的比例系數(shù)為 （214）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。轉(zhuǎn)速截止頻率為 （215）（1）電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件為 （216）滿(mǎn)足簡(jiǎn)化條件。（2）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件為 （217）滿(mǎn)足近似條件。5．計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容 所示，取，則 ，取 （218） , 取 （219） , 取 （220） 含濾波環(huán)節(jié)的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器當(dāng)h=5時(shí)，，不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。實(shí)際上，而突加階躍給定時(shí)，ASR飽和，不符合線(xiàn)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。計(jì)算超調(diào)量。設(shè)理想空載起動(dòng)時(shí)，負(fù)載系數(shù)，已知，， ， 。當(dāng)時(shí)，而調(diào)速系統(tǒng)開(kāi)環(huán)機(jī)械特性的額定穩(wěn)態(tài)速降 （221） 根據(jù)式（624）計(jì)算得 （222）能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。4基于MATLAB/SIMULINK的調(diào)速系統(tǒng)的仿真通過(guò)對(duì)整個(gè)控制電路的設(shè)計(jì)，得到的結(jié)論還只是理論上的，通過(guò)MATLAB/SIMULINK對(duì)整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真。首先建立雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，可以參考該系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)形式，： 雙閉環(huán)直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)框圖。 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖為了分析雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的特性，在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和速度調(diào)節(jié)器的輸出端設(shè)置一個(gè)限幅值，限幅值的大小可以根據(jù)所選的運(yùn)算放大器的輸入電壓的大小來(lái)選定，本設(shè)計(jì)選取的限幅值為177。10V。根據(jù)動(dòng)態(tài)模型圖以及計(jì)算參數(shù)，用MATLAB/SIMULINK進(jìn)行仿真，主要是仿真電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。但是通過(guò)仿真得到的轉(zhuǎn)速超調(diào)量很大，不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的估計(jì)值，原因可能是還有一些因素沒(méi)有考慮到，比如電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型是理想化的，應(yīng)該有其他的因素影響，這是設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮到的，而且計(jì)算得到的是近似值，通過(guò)的是工程設(shè)計(jì)方法，與實(shí)際還是有誤差的。在仿真過(guò)程中發(fā)現(xiàn)整流電路的輸出電壓超過(guò)了最大計(jì)算值，所以在輸出端也加個(gè)限幅值。通過(guò)仿真發(fā)現(xiàn)仿真的轉(zhuǎn)速超調(diào)量大于設(shè)定值，所以在仿真中通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋環(huán)節(jié)來(lái)抑制超調(diào)。并在5秒時(shí)加入擾動(dòng)。 雙閉環(huán)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速輸出仿真圖形 。從仿真得到的轉(zhuǎn)速曲線(xiàn)圖中可以得出轉(zhuǎn)速超調(diào)量為，基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求，但是與設(shè)定值相比還是有誤差。，轉(zhuǎn)速達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，系統(tǒng)無(wú)靜差運(yùn)行，其中在5秒的時(shí)候輸入一個(gè)負(fù)載擾動(dòng)量，速降達(dá)到了。從圖中可以看出，擾動(dòng)很快得到了調(diào)節(jié)，這是兩個(gè)PI型調(diào)節(jié)器自動(dòng)調(diào)節(jié)的作用。另外從圖中也可以看到，系統(tǒng)是無(wú)靜差運(yùn)行的，符合設(shè)計(jì)的要求。從仿真的結(jié)果來(lái)看，得到這樣結(jié)論： (1) 工程設(shè)計(jì)方法在推導(dǎo)過(guò)程中為了簡(jiǎn)化計(jì)算做了許多近似的處理, 而這些簡(jiǎn)化處理必須在一定的條件下才能成立。例如: 將可控硅觸發(fā)和整流環(huán)節(jié)近似地看作一階慣性環(huán)節(jié), 設(shè)計(jì)電流環(huán)時(shí)不考慮反電勢(shì)變化的影響。 將小時(shí)間常數(shù)當(dāng)作小參數(shù)近似地合并處理。 設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)時(shí)將電流閉環(huán)從二階振蕩環(huán)節(jié)近似地等效為一階慣性環(huán)節(jié)等。(2) 仿真實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果也并不是和系統(tǒng)實(shí)際的調(diào)試結(jié)果完全相同, 因?yàn)榉抡鎸?shí)驗(yàn)在辨識(shí)過(guò)程中難免會(huì)產(chǎn)生模型參數(shù)的測(cè)量誤差, 而且在建立模型過(guò)程中為了簡(jiǎn)化計(jì)算, 忽略了許多環(huán)節(jié)的非線(xiàn)性因素和次要因素。如: 可控硅觸發(fā)和整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)K S 和失控時(shí)間 , 這些都是非線(xiàn)性參數(shù), 但在仿真中被近似看作常數(shù)。 再如, 設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器時(shí)只考慮電流連續(xù)時(shí)的情況, 而忽略了電流斷續(xù)時(shí)的情況。 （3）添了微分負(fù)反饋使得快速的達(dá)到穩(wěn)態(tài)值，超調(diào)量也減少。但是微分容易引起振蕩所以要加死區(qū)環(huán)節(jié)。以上一些原因,在應(yīng)用工程設(shè)計(jì)方法時(shí)應(yīng)該注意的, 以減小理論設(shè)計(jì)與實(shí)際之間的差距。設(shè)計(jì)總結(jié)這次電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)歷時(shí)兩個(gè)星期，在整整兩個(gè)星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。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(shū)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)本次對(duì)一個(gè)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)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)有了進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)。對(duì)所學(xué)內(nèi)容有了更深刻的印象，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)。參考文獻(xiàn)[1]陳伯時(shí). 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)[M].北京：. 20—190. [2] 王兆安. 電力電子技術(shù)[M].北京：. 33—160. [3]魏克新等編著 MATLAB語(yǔ)言與自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].—55.[4]李海發(fā)，[M].—100.[5]李海發(fā)，[M] 北京：—190.[6][DB/OL].//,200243/200859.[7]顧繩谷著. 電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)[M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2004年 .23—127.[8][M] 北京：—153.[9][DB/OL]. //,200071/200848.[10]劉東漢，[J]微計(jì)算機(jī)信息,—15.[11]錦昌電子。12864LCD數(shù)據(jù)手冊(cè)[DB/OL]. //[12]王兆安，(第四版)[M].北京，—234.[13](第三版)[M]，北京，.[14]羅飛。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)[M]，北京，—79.[15][DB/OL]. //[16]王果，[J]. ——27.附
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