畢業(yè)論文vm雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)-資料下載頁(yè)
2025-06-20 13:05本頁(yè)面
【正文】 間常數(shù)τi=Tl=。電流開(kāi)環(huán)增益：要求δi＜5%時(shí)，按表三應(yīng)取KIT∑i=，因此KI=∑i=。取Ks=48，而電流反饋系數(shù)β=10V/=10/（220）=，于是，ACR的比例系數(shù)為:= =***=表三 典型Ⅰ型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)和頻域指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系參數(shù)關(guān)系KT阻尼比ξ超調(diào)量δ0%%%%%上升時(shí)間tr∞峰值時(shí)間tp∞相對(duì)穩(wěn)定裕度γ176。176。176。176。176。截止頻率ωc 近似條件校驗(yàn)電流環(huán)截止頻率：ωci=KI=。(1) 晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件：=滿足近似條件。(2) 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：=3*√￣1/*=滿足近似條件。(3) 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：=1/3√￣1/*=＞ωci滿足近似條件。 電流調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)按所用運(yùn)算放大器取R0=40kΩ，各電阻和電容值為:Ri=KiR0=40=，取65 kΩ；Ci=τi/Ri=（65103）=，；Coi=4Toi/R0=4106f=。按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)為δi=%＜5%（見(jiàn)表三），滿足設(shè)計(jì)要求。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器速度調(diào)節(jié)器ASR的調(diào)節(jié)作用：S速度環(huán)是由ASR和轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成的閉環(huán)。它的主要作用是駁 斥轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，并最后消除轉(zhuǎn)速靜差。由于ASR屬于PI調(diào)節(jié)器，因此在穩(wěn)態(tài)的時(shí)候△Un = Usn ＆n = 0所以在穩(wěn)態(tài)的時(shí)候，n =Usn/＆它表示當(dāng)Usn一定時(shí)，ASR的作用，轉(zhuǎn)速n穩(wěn)定在Usn/＆，假設(shè)n＜Usn/＆。 從上面的分析可以卡出，當(dāng)轉(zhuǎn)速環(huán)要求電流迅速響應(yīng)轉(zhuǎn)速n 的變化而變化的時(shí)候，而電流環(huán)則要維持電流不變，這種性能會(huì)不利于電流對(duì)轉(zhuǎn)速變化的響應(yīng)，有使靜特性邊軟的趨勢(shì)。但由于轉(zhuǎn)速環(huán)是外環(huán)，電流環(huán)的作用只相當(dāng) 于轉(zhuǎn)速環(huán)內(nèi)部一種擾動(dòng)。不起主導(dǎo)作用。只是轉(zhuǎn)速環(huán)的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)足夠大，最后還是只靠ASR的積分作用，消除轉(zhuǎn)速偏差。 時(shí)間常數(shù)的確定電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)已取KIT∑i=，則1/KI=2T∑i=2=。轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)Ton：根據(jù)所用測(cè)速發(fā)電機(jī)紋波情況，取Ton=。轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)T∑n：按小時(shí)間近似處理, T∑n=1/KI+Ton=+= 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇 按照設(shè)計(jì)要求，選用典型Ⅱ型系統(tǒng)的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)； τn—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。 轉(zhuǎn)速環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取h=5，則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為τn=hT∑n=5=，可求得轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)增益:KN=(h+1)/2*h2 T∑n=其中：Ce=（UNINRa）/nN=（440220）/1000=α=10V/ nN =10/1800= 于是可得ASR的比例系數(shù)為： = 近似條件校驗(yàn) 由式K=ω1ωc得轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為ω=kNτn=*=。電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件1/3√￣KI/T∑i=ω，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1/3√￣KI/TON= ω，滿足近似條件。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn) 取R0=40kΩ，則Rn=KnR0=40=，取1400kΩ； Cn=τn/Rn=（140103）=，；Con=4Ton/R0=4（40103）=1μF，取1μF。 校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量當(dāng)h=5時(shí)，由表四查得，δn=%，不能滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)際上，由于表四是按線性系統(tǒng)計(jì)算的，而突加階躍給定時(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。表四 典型Ⅱ型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)（按Mmin準(zhǔn)則確定參數(shù)關(guān)系）h345678910δ%%%%%%%%tr/Tts/Tk32211111 設(shè)理想空載起動(dòng)時(shí)，負(fù)載系數(shù)z=0，已知λ=，IN=220A，nN=1800r/min，Ce=，Tm=，T∑n=。當(dāng)h=5時(shí)，由表五查得，ΔCmax/Cb=%，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ΔnN=INR∑/ Ce=220，當(dāng)h=5時(shí)，由表四查得，σn=%能滿足設(shè)計(jì)要求。表五 典型Ⅱ型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系h345678910ΔCmax/Cb%%%%%%%%tm/Ttv/T 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] 朱仁初，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.[2] 王兆安，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.[3] 陳伯時(shí). 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)[M],第三版. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2007年6月．[4] 孔凡才．晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)［M］．北京:北京科技出版社，1985．[5] 段文澤，［M］.四川：重慶大學(xué)出版社,.[6] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,.[7] 李序葆,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996,12.[8] [M].山東:山東科學(xué)技術(shù)出版社,.[9] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,.[10]張柳芳，[J].平頂山師專學(xué)報(bào)， [11][J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2006；16(7):173174.[12]張立勛，路敦民,董玉紅,[J].應(yīng)用科技，（6）：4347.[13]唐錫峰,劉猛,[J].采礦技術(shù),；7(2):5556.[14]劉洪恩，李玉文．直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題[J].河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),1999[15][J].山西冶金,2007；30(2):5759.[16]Leonhard,:科學(xué)出版社,19
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