運動控制系統(tǒng)課程設計直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)設計-wenkub.com
2025-06-22 04:05 本頁面
【正文】 先設計內環(huán)——電流調節(jié)器，然后把電流環(huán)看作轉速調節(jié)器的一個環(huán)節(jié)，再設計轉速調節(jié)器，完成設計要求。圖17直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)動態(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直流調速系統(tǒng)仿真曲線6心得體會本次課程設計是電力拖動自動控制系統(tǒng)——運動控制系統(tǒng)這門課的一次課程設計，主要目標是設計一個符合要求參數(shù)的直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)。但由于在起動過程Ⅰ、Ⅱ兩個階段中電流不能突變，實際起動過程與理想起動過程還有一些差距，不過這兩個階段只占全部起動時間中的很小一部分，可稱作“準時間最優(yōu)控制”。2）轉速超調。此后電動機開始在負載的阻力下減速，與此相應，在時間內，直到穩(wěn)定。當轉速上升到給定值時，轉速調節(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，所以電動機仍在加速使轉速超調。與此同時，電動機的反電動勢也按線性增長，對電流調節(jié)系統(tǒng)來說，是一個線性漸增的擾動量，為了克服這個擾動，和也必須基本上按線性增長，才能保持恒定。直到，電流調節(jié)器很快就壓制了的增長，標志著這一階段的結束。圖16直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)起動過程的轉速和電流波形第Ⅰ階段（）是電流上升階段。表4典型Ⅱ型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標345678910%%%%%%%%32211111由表5查得，則滿足設計要求。2） 轉速環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件為 ，滿足近似條件。根據(jù)初始條件。故而，ASR也采用PI調節(jié)器，其傳遞函數(shù)為式中 ——轉速調節(jié)器的比例系數(shù)； ——轉速調節(jié)器的超前時間常數(shù)。圖12用等效環(huán)節(jié)代替電流環(huán)后轉速環(huán)的代替結構框圖把轉速給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)移到環(huán)內，同時將給定信號改為，再把時間常數(shù)為和的兩個小慣性環(huán)節(jié)合并起來，近似成一個時間常數(shù)為的慣性環(huán)節(jié)，其中則轉速環(huán)結構框圖可簡化成如圖13所示。圖中為電流給的電壓，為電流負反饋電壓，調節(jié)器的輸出就是電力電子變換器的控制電壓。2） 忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件滿足近似條件。176。表2典型Ⅰ型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標與參數(shù)的關系電流反饋系數(shù)。按小時間常數(shù)近似處理，取。通過表1可得出，三相橋式電路的平均失控時間。再從動態(tài)要求上看，實際系統(tǒng)不允許電樞電流在突加控制作用時有太大的超調，以保證電流在動態(tài)過程中不超過允許值，而對電網電壓波動的及時抗擾作用只是次要因素。圖7忽略反電動勢的動態(tài)影響時的電流環(huán)動態(tài)結構框圖如果把給定濾波和反饋濾波兩個環(huán)節(jié)都等效的移到環(huán)內，同時把給定信號改成，則電流環(huán)便等效成單位負反饋系統(tǒng)，如圖8所示。實際上，反電動勢與轉速成正比，它代表轉速對電流環(huán)的影響。根據(jù)和電流環(huán)一樣的道理，在轉速給定通道上也加入時間常數(shù)為的給定濾波環(huán)節(jié)。這樣的濾波環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)可以用一階慣性環(huán)節(jié)來表示，其濾波時間常數(shù)按需要選定，以濾平電流檢測信號為準。圖4直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結構框圖在考慮雙閉環(huán)控制的結構（見圖4直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結構框圖）的基礎上，即可繪出直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的動態(tài)結構框圖，如圖5所示。按照設計多環(huán)控制系統(tǒng)先內環(huán)后外環(huán)的一般原則，從內環(huán)開始，逐步向外擴展。圖中ASR為轉速調節(jié)器，ACR為電流調節(jié)器，TG表示測速發(fā)電機，TA表示電流互感器，GT是觸發(fā)電路，UPE是電力電子變換器。把轉速調節(jié)器的輸出當作電流調節(jié)器的輸入，再用電流調節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE。所以，我們希望達到的控制：啟動過程只有電流負反饋，沒有轉速負反饋；達到穩(wěn)態(tài)轉速后只有轉速負反饋，不讓電流負反饋發(fā)揮作用。采用PI調節(jié)的單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實現(xiàn)轉速無靜差。最后用Matlab軟件中的Simulink模塊對設計好的系統(tǒng)進行模擬仿真，得出仿真波形。要求完成的主要任務: （包括課程設計工作量及其技術要求，以及說明書撰寫等具體要求）1． 系統(tǒng)原理圖設計；2． 轉速和電流用兩個調節(jié)器進行調節(jié)；3． 過程分析，軟件設計；4． 電流環(huán)和轉速環(huán)結構圖繪制； 5． 仿真曲線繪制時間安排：12 月 21 日22日查閱資料 12月 23 日 25日方案設計 12月 28
醫(yī)療健康相關推薦
鄂ICP備17016276號-1