自動(dòng)控制論文--單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)(參考版)
2025-05-24 11:11本頁面
【正文】 速度環(huán)的 PI參數(shù)，稍微偏那么一點(diǎn)，系統(tǒng)表現(xiàn)出來的現(xiàn)象會(huì)很不相同，所以 PI參數(shù)的整定顯得尤為重要，速度也可以調(diào)到額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。 單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)較好地運(yùn)行是從零開始加給定電壓，速度從零開始上升，系統(tǒng)能夠正常地啟動(dòng)，使速度升至給定的速度值。 雖然本設(shè)計(jì)借鑒太多其他文本，但它卻也是了我的諸多努力的表現(xiàn)。 ASR(S)W 1SsKTS? 11/1RTS? 1mRTS? 1EC α E n △ Un imU Un 9 由圖可以明顯地看出，要把轉(zhuǎn)速環(huán)校正成典型 Ⅱ 型系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 也應(yīng)該采用 PI 調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 ssKs p nnA S R 1)(W ?? ?? 式中 Kn—— 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； tn—— 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)； 比例積分（ PI）調(diào)節(jié)器 這樣，調(diào)速系 統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 n p11T 0 .3 3 13 .0 1 6K? ? ? ? 令τ n=hT∑ n， h=5，τ n=hT∑ n=5 = s 則轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為 nA S Rn1 1 . 6 5 5 1W ( ) 3 . 0 1 6 1 . 6 5 5p s ssK ss? ? ? ??? 校正環(huán)節(jié) 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)用 PI調(diào)節(jié)器串聯(lián)校正， PI校正犧牲了系統(tǒng)的快速性，而系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度變好。從動(dòng)態(tài)性能上看，考慮轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和非線性后，調(diào)速系統(tǒng)的跟隨性能與抗擾性能是一致的，而典型 Ⅱ 型系統(tǒng)具有較好的抗擾性能。 運(yùn)算放大器的參數(shù)選取為：根據(jù)所用運(yùn)算放大器的型號取 R0=20KΩ ，則 R1=KpR0=3 20=60KΩ 。所以用 PI 調(diào)節(jié)器控制的調(diào)速系統(tǒng)，不論對突加t Id2 M2 M1 Id1 M 0 Ts t △ n △ nmax 3 2 1 t △ ud 8 給定，還是抑制負(fù)載擾動(dòng)，都能達(dá)到較好的動(dòng)、靜態(tài)特性，是目前用的比較普遍的一種方法。最后積分調(diào)節(jié)的作用一定要把負(fù)載增大引起的轉(zhuǎn)速將完全抵消。由此可以看出，擾動(dòng)調(diào)節(jié)過程的開始段，比例分量起主導(dǎo)作用，它首先阻止轉(zhuǎn)速進(jìn)一步下降，使轉(zhuǎn)速回升。鞥到轉(zhuǎn)速回升后，雖然 U 消失了，△ Ud2 不再增加了，但調(diào)解器保持著最后的積分?jǐn)?shù)值不變。它使可控硅輸出電壓增加如圖【 A】中曲線 2 所示。調(diào)節(jié)器的積分分量是 U 的積分。當(dāng)轉(zhuǎn)速回升后，它的作用減少至零。轉(zhuǎn)速偏差越大，△ Ud1越大。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩由 M1 突增至 M2 時(shí)，由于電樞電流不能瞬間增加，電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩將小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，負(fù)載電壓 Ufn 也要下降，就在 PI調(diào)節(jié)器的輸入端出現(xiàn)了偏差 U=UgUf。 比例積分調(diào)節(jié)器控制流程圖 穩(wěn)態(tài)性能分析 為滿足調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)，額定負(fù)載時(shí)的穩(wěn)態(tài)速降應(yīng)為 1 0 0 0 0 . 0 5 / m in 5 . 2 6 / m in( 1 ) 1 0 ( 1 0 . 0 5 )Ncl nsn r rDs ?? ? ? ?? ? ? 開始 加給定電壓 電容短路 PI 控制器實(shí)現(xiàn)快速控 電容 C 充電 達(dá)到穩(wěn)態(tài) 電容 C 開路 獲得極大開環(huán)放大系數(shù) 實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)無靜差 結(jié)束 7 穩(wěn)態(tài)速差為 0)1()1)(1()1)(1(l i m)(l i m)(200???????????????? sKCKsTsTTsTssTsTsC RIsnssnpiesmlmslsedlss ???? 因此，比例積分控制的系統(tǒng)也是無靜差調(diào)速系統(tǒng)。 對于本系統(tǒng)：設(shè)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定時(shí)的給定電壓為 +，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 器的輸出最大限幅值為 177。如果只采用比例放大器的反饋控制系統(tǒng)，其被調(diào)量仍然是有靜差的，這樣的系統(tǒng)叫做有靜差調(diào)速系統(tǒng)，它依賴于被調(diào)量的偏差進(jìn)行控制，而反饋控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動(dòng)，服從給定，但反饋控制系統(tǒng)所能抑制的知識(shí)被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動(dòng)。 m in 10% 17 I A? ? ? ? ? 2m i n1200 . 6 9 3 0 .
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