運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-25 04:05本頁(yè)面
【正文】 了的增長(zhǎng)，標(biāo)志著這一階段的結(jié)束。在這一階段中，ASR很快進(jìn)入并保持飽和狀態(tài)，而ACR一般不飽和。第Ⅱ階段（）是恒流升速階段。在這個(gè)階段中，ASR始終是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)，系統(tǒng)成為恒值電流給的下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保持電流恒定，因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng)。與此同時(shí)，電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)也按線性增長(zhǎng)，對(duì)電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)線性漸增的擾動(dòng)量，為了克服這個(gè)擾動(dòng)，和也必須基本上按線性增長(zhǎng)，才能保持恒定。ACR采用PI調(diào)節(jié)器時(shí)，為了使其輸出量按線性增長(zhǎng)，其輸入偏差電壓必須維持一定的恒值，也就是說(shuō)，應(yīng)略小于。此外，為了保證電流環(huán)的這種調(diào)節(jié)作用，在起動(dòng)過(guò)程中ACR不應(yīng)飽和，電力電子裝置UPE的最大輸出電壓也需留有余地。第Ⅲ階段（以后）是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到給定值時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差減小到零，但其輸出卻由于積分作用還維持在限幅值，所以電動(dòng)機(jī)仍在加速使轉(zhuǎn)速超調(diào)。轉(zhuǎn)速超調(diào)后，ASR輸入偏差電壓變負(fù)，使它開(kāi)始退出飽和狀態(tài)，和很快下降。但是，只要仍大于負(fù)載電流，轉(zhuǎn)速就繼續(xù)上升。直到時(shí)，轉(zhuǎn)矩，則，轉(zhuǎn)速才到達(dá)峰值（時(shí)）。此后電動(dòng)機(jī)開(kāi)始在負(fù)載的阻力下減速，與此相應(yīng)，在時(shí)間內(nèi)，直到穩(wěn)定。在最后的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段內(nèi)，ASR和ACR都不飽和，ASR起主導(dǎo)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)作用，而ACR則力圖使盡快的跟隨給定值，即電流內(nèi)環(huán)是一個(gè)電流隨動(dòng)子系統(tǒng)。綜上所述，直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程的特點(diǎn)是：1）飽和非線性控制。隨著ASR的飽和與不飽和，整個(gè)系統(tǒng)處于完全不同的兩種狀態(tài)，在不同情況下表現(xiàn)為不同結(jié)構(gòu)的線性系統(tǒng)，只能采用分段線性化的方法來(lái)分析，不能簡(jiǎn)單的用線性控制理論來(lái)分析整個(gè)起動(dòng)過(guò)程。2）轉(zhuǎn)速超調(diào)。當(dāng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR采用PI調(diào)節(jié)器時(shí)，轉(zhuǎn)速必然有超調(diào)。3）準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制。在設(shè)備允許條件下實(shí)現(xiàn)最短時(shí)間的控制稱作“時(shí)間最優(yōu)控制”，對(duì)于電力拖動(dòng)系統(tǒng)，在電動(dòng)機(jī)允許過(guò)載能力限制下的恒流起動(dòng)，就是時(shí)間最優(yōu)控制。但由于在起動(dòng)過(guò)程Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)階段中電流不能突變，實(shí)際起動(dòng)過(guò)程與理想起動(dòng)過(guò)程還有一些差距，不過(guò)這兩個(gè)階段只占全部起動(dòng)時(shí)間中的很小一部分，可稱作“準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制”。5系統(tǒng)仿真 本設(shè)計(jì)運(yùn)用Matlab的Simulink來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真。根據(jù)圖6以及上面計(jì)算出的系統(tǒng)參數(shù)，可以建立直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真模型，如圖17所示。系統(tǒng)運(yùn)行，得到系統(tǒng)電流和轉(zhuǎn)速的仿真曲線，分別如圖18中的（a）、（b）所示。圖17直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模型（a）系統(tǒng)電流仿真曲線 （b）系統(tǒng)電壓仿真曲線圖18直流調(diào)速系統(tǒng)仿真曲線6心得體會(huì)本次課程設(shè)計(jì)是電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)——運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)這門(mén)課的一次課程設(shè)計(jì)，主要目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)符合要求參數(shù)的直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)——運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)這門(mén)課是我們自動(dòng)化專業(yè)的一門(mén)綜合性非常強(qiáng)的課程，它綜合了之前學(xué)習(xí)過(guò)的模擬電子技術(shù)、自動(dòng)控制原理、電力電子技術(shù)及電機(jī)拖動(dòng)技術(shù)等課程的很多知識(shí)點(diǎn)，所以，本次課程設(shè)計(jì)也是對(duì)以前課程的一次梳理和升華。本次課程設(shè)計(jì)我受益良多，本課程設(shè)計(jì)的要點(diǎn)是設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速和電流調(diào)節(jié)器，通過(guò)查閱大量的書(shū)籍、報(bào)刊、雜志、專業(yè)網(wǎng)站、論壇的方式，找尋所需資料，反復(fù)比對(duì)研究有關(guān)資料，最后按照調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法的基本思路，簡(jiǎn)化問(wèn)題，突出主要矛盾。先選擇調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定，同時(shí)滿足所需的穩(wěn)態(tài)精度；再選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)，以滿足動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求。先設(shè)計(jì)內(nèi)環(huán)——電流調(diào)節(jié)器，然后把電流環(huán)看作轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的一個(gè)環(huán)節(jié)，再設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，完成設(shè)計(jì)要求。在此過(guò)程中，我進(jìn)一步深化了對(duì)這門(mén)課程課本所學(xué)知識(shí)的理解，通過(guò)實(shí)際設(shè)計(jì)系統(tǒng)，鍛煉了我應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，是對(duì)我綜合素質(zhì)的一次提高。參考文獻(xiàn)[1]——：機(jī)械工業(yè)出版社，2007[2]王兆安，：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[3]：機(jī)械工業(yè)出版社，1981[4]：華中理工大學(xué)出版社，1991[5]：機(jī)械工業(yè)出版社，1992[6]：重慶大學(xué)出版社，2002本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表姓 名張?jiān)讫埿? 別男專業(yè)、班級(jí)自動(dòng)化0606課程設(shè)計(jì)題目：直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)答辯或質(zhì)疑記錄：成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)：最終評(píng)定成績(jī)（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定）指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日25
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