雙閉環(huán)直流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計-資料下載頁
2025-07-04 21:26本頁面
【正文】 從而使電機在相應(yīng)的給定下實現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。DLC模塊的輸入信號分別是電流環(huán)的給定信號和電機電樞電流反饋信號，正確發(fā)出切換信號 和。切換信號輸入到可控開關(guān)器件Switch來指揮正反組工作。當(dāng)時，ACR1所在的正組模型工作，信號可以傳遞到電機模型，而相應(yīng)此時，ACR2所在的反組模型工作輸出為0；當(dāng)時，ACR2所在的反組模型工作，信號可以傳遞到電機模型，而相應(yīng)此時，ACR2所在的正組模型工作輸出為0。還有仿真模型中的ASR和ACR調(diào)節(jié)器已經(jīng)被打包成模塊，其模型及分支模塊如圖44所示。模型中比例和積分調(diào)節(jié)分為兩個通道，其中積分調(diào)節(jié)器integrator的限幅表示調(diào)節(jié)器的飽和限幅值，此處設(shè)定上限為+10V，下限為10V。而調(diào)節(jié)器的輸出限幅值由飽和模塊staturation設(shè)定，根據(jù)要求設(shè)定上限為+8V，下限為8V。圖44 ASR和ACR調(diào)節(jié)器的模型及分支模塊 利用PowerSystem 工具箱的物理模型建模利用PowerSystem 工具箱提供了利用物理模型仿真的可能，其仿真建模方法與構(gòu)建實際電路相似，仿真結(jié)果非常接近于實際，但是仿真難度較大。具體的物理模型如圖45所示。圖45 物理仿真模型其中主電路的模型及分支模塊如圖46所示。圖46 主電路的模型及分支模塊 仿真結(jié)果 邏輯控制器（DLC）仿真為了觀察邏輯控制器是否正常工作，在系統(tǒng)中設(shè)置了示波器觀察邏輯控制器的工作情況。觀察的信號分別是轉(zhuǎn)矩特性信號、零電流信號、正組開關(guān)信號、反組開關(guān)信號。邏輯控制器輸入輸出信號如圖47所示。圖47 邏輯控制器輸入輸出信號 電機正反轉(zhuǎn)仿真根據(jù)輸入的正給定和負(fù)給定信號，可以得到以下的電機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速和電樞電流仿真波形如下圖48所示。圖48 轉(zhuǎn)速和電樞電流仿真波形 仿真結(jié)果分析從仿真曲線知，在電動機啟動時，系統(tǒng)突加給定電壓后，ASR的輸入偏差數(shù)值很大，輸出電壓保持在限幅值，強迫電樞電流迅速上升，所以可以看到圖47中電流波形迅速上升，但是當(dāng)電流小于負(fù)載電流之前，電動機不能啟動，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速的波形幾乎沒有變化；當(dāng)電流上升到大約時，電流調(diào)節(jié)器抑制電流的迅速增長，可以看到圖中電流下降，ASR進入并保持飽和狀態(tài)。在恒值電流給定下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)使得電流保持在最大電流值，使得轉(zhuǎn)速迅速上升，如圖中所示電流波形直線上升。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到給定值后，轉(zhuǎn)速由于慣性繼續(xù)上升，如圖中電壓波形所示，使得反饋電壓為負(fù)值，ASR開始退出飽和，轉(zhuǎn)速得到抑制，出現(xiàn)轉(zhuǎn)速超調(diào)量。相應(yīng)的電流也隨著迅速下降到額定電流，對應(yīng)于圖中的轉(zhuǎn)速上升到額定值1500r/min后，電流迅速下降到額定電流287A，之后進入穩(wěn)定運行。而當(dāng)給定突然改變極性時，電樞電流也迅速改變極性，說明實現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩可逆，電流波形上升和下降沿很陡，動態(tài)性能較好。輸出轉(zhuǎn)速能夠很好地跟隨轉(zhuǎn)速給定信號，轉(zhuǎn)速在正、負(fù)上升沿跟蹤較快，過渡過程性能較好，轉(zhuǎn)速極性也隨著給定信號變極性。由于邏輯無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)可實現(xiàn)快速回饋制動，轉(zhuǎn)速換向時減速很快，換向性能較優(yōu)，速度仿真曲線很好地證明了這一點。5 總結(jié) 心得體會邏輯無環(huán)流的直流調(diào)速控制系統(tǒng)在生產(chǎn)實踐中有著無可取代的作用。在該系統(tǒng)的設(shè)計過中，需要綜合電力電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電機拖動等多個學(xué)科。同時，各環(huán)節(jié)的參數(shù)配置對于系統(tǒng)的可行性又有著顯著的影響。通過該系統(tǒng)的設(shè)計，有助于掌握其它更加復(fù)雜的控制系統(tǒng)，對于生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展有著十分重要的作用。本設(shè)計對邏輯無環(huán)流的直流調(diào)速控制系統(tǒng)建模與仿真進行了深入研究。根據(jù)題目的靜態(tài)特性和動態(tài)特性要求，分別對邏輯控制器，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器等邏輯無環(huán)流的直流調(diào)速控制系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)進行設(shè)計。設(shè)計中經(jīng)過參數(shù)計算和數(shù)學(xué)模型建模的方法，逐步對系統(tǒng)進行設(shè)計和仿真。在設(shè)計中，我對運動控制系統(tǒng)的相關(guān)知識有了更深入的理解，對邏輯無環(huán)流的直流調(diào)速控制系統(tǒng)有了更深的認(rèn)識，加深了理解。我還學(xué)會了邏輯控制器的組成和工作原理，對雙閉環(huán)可逆調(diào)速系統(tǒng)的工作原理有進一步了解。我還學(xué)會了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計，并能熟練地掌握轉(zhuǎn)速和電流調(diào)節(jié)器參數(shù)的選擇和計算。同時也對MATLAB有了更加詳細(xì)的認(rèn)識，對其使用的傳遞函數(shù)和物理模型仿真有進一步的學(xué)習(xí)。 通過這次課程設(shè)計，我充分鍛煉了自己的能力，包括查閱資料的能力，設(shè)計能力，與同學(xué)相互探討的能力。也從課程設(shè)計中體會到了書本的知識真的很局限，它只是老師將我們帶進去的一門工具，真要達到了學(xué)以致用必須要不斷的充實自己，學(xué)習(xí)各方面的知識，不要局限在一本書上，從而真正達到理論聯(lián)系實際的目的。 改進意見及展望在本設(shè)計中，我所采用的仿真波形都是來自傳遞函數(shù)仿真模型，而物理模型仿真建模方法與構(gòu)建實際電路相似，仿真結(jié)果非常接近于實際。但是由于本人能力有限，在物理模型的建模中存在著錯誤，使得模型無法正常運行，得不到仿真波形。這是一個需要改進的地方。參考文獻[1] 陳伯時．電力拖動自動控制系統(tǒng)——運動控制系統(tǒng)(第3 版)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2003[2] 洪乃剛．電力電子和電力拖動控制系統(tǒng)的matlab 仿真[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2006[3] 閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)[M]．北京：高等教育出版社，2006[4] 馬志源．電力拖動控制系統(tǒng)[M]．北京：科學(xué)出版社，2004[5] 王兆安、：機械工業(yè)出版社，2000[6] [M].北京:機械工業(yè)出版社2000[7] 何建平、：重慶大學(xué)出版社，
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