基于matlab的無刷直流電動機雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)研究(參考版)
2025-06-29 17:59本頁面
【正文】 [6]黃忠霖，周向明. 控制系統(tǒng)MATLAB計算及仿真. 國防工業(yè)出版社。[3] [M]．北京：機械工業(yè)出版社。參考文獻：[1][M]. 北京：機械工業(yè)出版社。 由仿真計算結(jié)果表明，利用MATLAB的simulink對各調(diào)速系統(tǒng)進行仿真設(shè)計，可以迅速直觀地分析出系統(tǒng)的跟隨性能、抗擾性能及穩(wěn)定性，使得對系統(tǒng)進行分析、設(shè)計及校正變得更簡單方便，大大縮短了系統(tǒng)調(diào)試周期，提高了開發(fā)系統(tǒng)效率。結(jié)合直流無刷電機和高等數(shù)學(xué)的基本知識建立了直流無刷電機的數(shù)學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)?？蛰d能比滿載更快速啟動。圖7 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖2系統(tǒng)仿真雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)定量仿真模型：雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)定量仿真結(jié)果：轉(zhuǎn)速環(huán)空載高速啟動轉(zhuǎn)速環(huán)滿載高速啟動轉(zhuǎn)速環(huán)的抗擾分析：可以使電流快速達到，并保持略低于的值，實現(xiàn)快速啟動，最終達到恒速。選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)按跟隨和抗干擾性能都較好的原則取h=5，則ASR超前時間常數(shù)：；轉(zhuǎn)速開環(huán)增益：；于是ASR的比例系數(shù)為：。轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計系統(tǒng)：由于設(shè)計要求轉(zhuǎn)速無靜差，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)；有根據(jù)動態(tài)設(shè)計要求，應(yīng)按典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計轉(zhuǎn)速環(huán)。根據(jù)所用測速發(fā)電機紋波情況，??；（3）轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)。計算電流調(diào)節(jié)器的電路參數(shù)圖5 電流調(diào)節(jié)器原理圖電流調(diào)節(jié)器原理如圖5所示，按所用運算放大器，取，各電阻和電容值計算如下：，?。?，?。?，取。確定將電流環(huán)設(shè)計成何種典型系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計要求，而且，因此，電流環(huán)可按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計。為了基本濾平波頭，應(yīng)有，因此??；（3）電流環(huán)小時間常數(shù)。(τiR)確定時間常數(shù)（1）整流裝置滯后時間常數(shù)。4校正 電流環(huán)的簡化：圖4簡化后電流環(huán)按典型I型系統(tǒng)設(shè)計，ACR選PI調(diào)節(jié)器。2根據(jù)具體情況選定預(yù)期特性，即典型Ⅰ系統(tǒng)或典型Ⅱ系統(tǒng)，并按照零極點相消的原則，確定串聯(lián)調(diào)節(jié)器的類型。參數(shù)： 在設(shè)計雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)時，一般是先內(nèi)環(huán)后外環(huán)，調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)取決于穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)校正的要求，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)校正的設(shè)計與調(diào)試都是按先內(nèi)環(huán)后外環(huán)的順序進行，在動態(tài)過程中可以認(rèn)為外環(huán)對內(nèi)環(huán)幾乎無影響，而內(nèi)環(huán)則是外環(huán)的一個組成環(huán)節(jié)[3]。這種理想的起動過程如圖2所示。這就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE。 為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負反饋分別起作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負反饋和電流負反饋。對負載引起的轉(zhuǎn)速波動,速度調(diào)節(jié)器輸入端產(chǎn)生的偏差信號
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