自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-28 03:36本頁面
【正文】 希望今后類似這樣課程設(shè)計(jì)、類似這樣的鍛煉機(jī)會(huì)能更多些!沈 陽 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 參考文獻(xiàn)[1]阮毅,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,:6093 [2]李永龍,李祖樞,[J].控制理論與應(yīng)用,2008,25（6）:12[3]潘婭,王姮,王牛,[J].信息與控制,2009,38（1）:12[4]爾桂花,[M].北京:清華大學(xué)出版社,:6566 [5][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,:153155沈 陽 大 學(xué)。那種喜悅無法用語言來形容。第二種又分為改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)和采用轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋。完成了過電流保護(hù)。我考慮了用穩(wěn)壓管和電壓比較器兩種方案。在仿真結(jié)束后我又參照文獻(xiàn)[1]、文獻(xiàn)[4]分別總結(jié)了電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用、電壓變化和負(fù)載變化引起的擾動(dòng)情況。設(shè)計(jì)過程中，首先我總結(jié)了雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成、工作原理，分析了其靜特性和動(dòng)態(tài)過程，其次我先設(shè)計(jì)了電流調(diào)節(jié)器，后設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，最后對(duì)它們分別進(jìn)行了系統(tǒng)仿真。自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容有很多老師并沒有講過，書上也沒有，也就是說完成了課程設(shè)計(jì)以后我們才算真正的完整的學(xué)完了自動(dòng)控制系統(tǒng)這門課。以上兩點(diǎn)都涉及電樞電流的控制，所以自然考慮到將電樞電流也作為被控量，組成轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。通過分析發(fā)現(xiàn)，如果要求快速起動(dòng)，必須使直流電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中輸出最大的恒定允許電磁轉(zhuǎn)矩，即最大的恒定允許電樞電流，當(dāng)電樞電流保持最大允許值時(shí)，電動(dòng)機(jī)以恒加速度升速至給定轉(zhuǎn)速，然后電樞電流立即降至負(fù)載電流值。另外，單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)抗干擾性較差，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，必須待轉(zhuǎn)速發(fā)生變化后，調(diào)節(jié)作用才能產(chǎn)生，因此動(dòng)態(tài)誤差較大。但是如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，如果要求快速起制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等，單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿足要求。由于閉環(huán)系統(tǒng)的這些優(yōu)點(diǎn)因此選用閉環(huán)系統(tǒng)。在反饋控制系統(tǒng)中，不管出于什么原因（外部擾動(dòng)或系統(tǒng)內(nèi)部變化），只要被控制量偏離規(guī)定值，就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的控制作用去消除偏差。這個(gè)作用對(duì)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行來說是十分重要的。（4）當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起快速的自動(dòng)保護(hù)作用。（2）對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起即使抗擾的作用。（3）其輸出限幅值決定電動(dòng)機(jī)允許的最大電流。 電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用（1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)系統(tǒng)是主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速n很快地跟隨給定電壓U變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用PI調(diào)節(jié)器，則可實(shí)現(xiàn)無靜差。第二種又分為改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)和采用轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋。要解決這個(gè)問題，就是讓轉(zhuǎn)沈 陽 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 速調(diào)節(jié)器提前退飽和，目前廣泛采用兩種方法。通過前面的分析我們知道，由于轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)給定起動(dòng)電流的可變性，導(dǎo)致上升時(shí)間短，超調(diào)量卻不一定的現(xiàn)象出現(xiàn)，但是還是有超調(diào)。我們希望在第Ⅰ階段的上升率越大越好，因?yàn)殡娏魃仙试酱?，越接近理想的起?dòng)波形，但是晶閘管和大功率三極管不允許有過大的電流變化率。因?yàn)楫?dāng)可控整流裝置的輸出電壓由大變小時(shí)，電動(dòng)機(jī)所儲(chǔ)存的能量無法回饋給電網(wǎng)，所以造成控制系統(tǒng)失控。但是，通過其起動(dòng)波形發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)還存在如下三個(gè)缺點(diǎn)[5]。在整個(gè)過程中，ACR的作用是始終力圖使發(fā)動(dòng)機(jī)電流與ASR的輸出電壓相當(dāng)，對(duì)抗負(fù)載擾動(dòng)沒有好處反而有一定不利的影響[4]。（2）負(fù)載變化引起的擾動(dòng)隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩T的變化，ASR和ACR的輸出電壓也發(fā)生相應(yīng)的變化。 電壓變化和負(fù)載變化引起的擾動(dòng)情況（1）電壓變化引起的擾動(dòng) 采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)后，由于增加了電流內(nèi)環(huán)，而電網(wǎng)電壓擾動(dòng)被包圍在電流環(huán)里面，當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生波動(dòng)時(shí)，可以通過電流反饋得到及時(shí)調(diào)節(jié)，沈 陽 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 不必等到它影響到轉(zhuǎn)速后，再由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
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