運動控制系統(tǒng)課程設計直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)設計-文庫吧資料
2025-07-01 04:05本頁面
【正文】 晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件 滿足近似條件。176。176。電流調節(jié)器超前時間常數(shù)：。電流環(huán)控制對象是雙慣性型的，因此可用PI型電流調節(jié)器，其傳遞函數(shù)：檢查對電源電壓的抗擾性能：，參照表2的典型Ⅰ型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能，各項指標都是可以接受的。表1各種整流電路的失控時間（）整流電路形式最大失控時間平均失控時間單相半波單相橋式（全波）三相半波三相橋式、六相半波20101054）電磁時間常數(shù)。3）電流環(huán)小時間常數(shù)之和。2）電流濾波時間常數(shù)。為了讓調節(jié)器零點與控制對象的大時間常數(shù)極點對消，選擇則電流環(huán)的動態(tài)結構框圖便成圖10所示的典型形式，其中：圖10校正成典型Ⅰ型系統(tǒng)的電流環(huán)動態(tài)結構框圖1）整流裝置滯后時間常數(shù)。為此，電流環(huán)應以跟隨性能為主，即應選用典型Ⅰ型系統(tǒng)。從穩(wěn)態(tài)要求上看，希望電流無靜差，可以得到理想的堵轉特性，由圖9可以看出，采用Ⅰ型系統(tǒng)就夠了。圖8等效成單位負反饋系統(tǒng)的電流環(huán)動態(tài)結構框圖最后，由于和一般都比小的多，可以當作小慣性群而近似的看作是一個慣性環(huán)節(jié)，其時間常數(shù)為：則電流環(huán)結構框圖最終可以簡化成如圖9所示?？梢宰C明，忽略反電動勢對電流環(huán)作用的近似條件是：式中 ——電流環(huán)開環(huán)頻率特性的截止頻率。在一般情況下，系統(tǒng)的電磁時間常數(shù)遠小于機電時間常數(shù)，因此，轉速的變化往往比電流變化慢得多，對電流環(huán)來說，反電動勢是一個變化慢的擾動，在電流的瞬變過程中，可以認為反電動勢基本不變，即。圖6直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的實際動態(tài)結構框圖在圖6點畫線框內的電流內環(huán)中，反電動勢與電流反饋的作用相互交叉，這將給設計工作帶來麻煩。所以直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的實際動態(tài)結構框圖應該與圖5有所不同，應當增加濾波環(huán)節(jié)，包括電流濾波、轉速濾波和兩個給定信號的濾波環(huán)節(jié)。由測速發(fā)電機得到的轉速反饋電壓含有換向紋波，因此也需要濾波，濾波時間常數(shù)用表示。然而，在抑制交流分量的同時，濾波環(huán)節(jié)也延遲了反饋信號的作用，為了平衡這個延遲作用，在給定信號通道上加入一個同等時間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，稱作給定濾波環(huán)節(jié)。圖5直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的動態(tài)結構框圖在實際設計過程中，由于電流檢測信號中常含有交流分量，為了不使它影響到調節(jié)器的輸入，需加低通濾波。圖中和分別表示轉速調節(jié)器和電流調節(jié)器的傳遞函數(shù)。其中為轉速反饋系數(shù)，為電流反饋系數(shù)。在雙閉環(huán)系統(tǒng)中，應該首先設計電流調節(jié)器，然后把整個電流環(huán)看作是轉速調節(jié)系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)，再設計轉速調節(jié)器。3直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)調節(jié)器設計 本設計將運用工程設計方法來設計轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的兩個調節(jié)器。圖中標出了兩個調節(jié)器輸入輸出電壓的實際極性，它們是按照電力電子變換器的控制電壓為正電壓的情況標出的，并考慮到運算放大器的倒相作用。圖2轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)圖3直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)電路原理圖為了獲得良好的靜、動態(tài)性能，轉速和電路兩個調節(jié)器一般都采用PI調節(jié)器，這樣組成的直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)電路原理圖如圖3所示。從閉環(huán)結構上看，電流環(huán)在里面，稱作內環(huán)；轉速環(huán)在外面，稱作外環(huán)。二者之間實行嵌套（或稱串級）連接，如圖2所示。故而采用轉速和電流兩個調節(jié)器來組成系統(tǒng)。按照反饋控制規(guī)律，采用某個物理量的負反饋就可以保持該量基本不變，那么，采用電流負反饋應該能夠得到近似的恒流過程。但是，如果對系統(tǒng)的動態(tài)性能要求較高，單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿足要求了。；；；；（選作）2直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)原理圖設計轉速、電流雙閉環(huán)控制的直流調速系統(tǒng)是應用最廣、性能很好的直流調速系統(tǒng)。關鍵詞：原理圖 調節(jié)器 工程設計方法 參數(shù)整定 起動過程 仿真直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)設計1設計任務采用晶閘管三相橋式整流，電機參數(shù)：，系統(tǒng)無靜差。之后，再對系統(tǒng)的起動過程進行分析，以了解系統(tǒng)的動態(tài)性能。同時，采用工程設計的方法對直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的電流和轉速兩個調節(jié)器進行設計，先設計電流調節(jié)器，然后將整個電流環(huán)看作是轉速調節(jié)系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)，再來設計轉速調節(jié)器。電流超調量5%，空載起動到額定轉速時的轉速超調量10%。武漢理工大學《運動控制系統(tǒng)》課程設計說明書課程設計任務書學生姓名： 專業(yè)班級： 指導教師： 周 穎
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