帶電流截止負(fù)反饋轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真課程設(shè)計報告-閱讀頁
2024-09-16 13:28本頁面
【正文】 4 63 . 0 6opclnK n?? ? ? ? ?? 計算測速反饋環(huán)節(jié)的放大系數(shù)和參數(shù)： 設(shè)在額定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)態(tài)時的給定電壓 為 * 10nUV? ，則須有 * 10nnU U V?? 故轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)的放大系數(shù) 10 0 .0 0 6 6 71500nNUn? ? ? ? 計算運算放大器的放大系數(shù)和參數(shù)： 1 0 9 . 4 6 0 . 1 3 2 5 4 . 1 60 . 0 0 6 6 7 4 0epsKCK K? ?? ? ?? 驗證系統(tǒng)在此控制器下的穩(wěn)定性： 電樞回路電磁時間常數(shù) LTsR? ? ? 電力拖動機電時間常數(shù) 22 375 375 2m emG D RCC ??? ? ??? 三項橋式整流電路的 失控時間常數(shù) sTs ? 為保證系統(tǒng)穩(wěn)定，開環(huán)放大系數(shù)應(yīng)滿足slsslm TT TTTTK 2)( ??? 按動態(tài)性能指標(biāo)，得 ? ,而按穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)有 ? ，說明比例控制閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)性能要求是矛盾的，此系統(tǒng)不穩(wěn)定。 比例調(diào)節(jié)器的輸出只取決于輸入偏差量的現(xiàn)狀，而積分調(diào)節(jié)器的輸出則包含了輸入偏差量的全部歷史。如圖 11 為采用 PI 調(diào)節(jié)器單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)校正特性 圖 11 采用 PI調(diào)節(jié)器單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 調(diào)節(jié)器的選擇 在設(shè)計閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)時，常常會遇到動態(tài)穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)發(fā)生矛盾的情況，這時，必須設(shè)計一個合適的動態(tài)校正裝置，用它來改造系統(tǒng)，使它同時滿足動態(tài)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)兩方面要求。在電力拖動自動控制系統(tǒng)中，最常用的是串聯(lián)校正和反饋校正。對于帶電力電子變換器的直流閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)， 由于其傳遞函數(shù)的階次較低，一般采用 PID 調(diào)節(jié)器的串聯(lián)校正方案就能完成動態(tài)校正的任務(wù)。由于 PD調(diào)節(jié)器構(gòu)成的超前校正，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，并獲得足夠的快速性，但穩(wěn)定精度可能受到影響；由 PI 調(diào)節(jié)器構(gòu)成的滯后校正，可以保證穩(wěn)定精度，卻是以對快速性的限制來換取系統(tǒng)穩(wěn)定的。 現(xiàn)在我們利用 PI調(diào)節(jié)器來校正，原系統(tǒng)的傳遞函數(shù)如下 其中K ?，s 7Ts ?，mT l s，由于sT4Tm? 因此分母中的二次項可以分解成兩個一次項之積，1 s，2 s? 編寫 Matlab 程序如下 k=(**)。 p=[1/ 1/ 1/]。 bode(num,den)。 grid 校正前伯德圖如圖 12所示： )1)(1()( m2ms ???? sTsTTsT KsW l10 6() ( 61 1 ) ( 7 1 ) 01 67 1 )Ws s s s? ? ? ?（ 14 圖 12 校正前伯德圖 sK sKsWK PpipiP ?? 1)(1 ?? 由于原始系統(tǒng)不穩(wěn)定，表現(xiàn)為放大系數(shù) K過大，截止頻率過高，應(yīng)該設(shè)法把他們壓下來。 其次，為了使校正后的系統(tǒng)具有足夠的穩(wěn)定裕度，它的對數(shù)幅頻特性應(yīng)以decdB20? 的斜率穿越 dB0 線，將原始的對數(shù)幅頻和相頻特性 壓低，使校正以后系統(tǒng)的對數(shù)幅頻和相頻特性的截止頻率 221TWC ?。 z=[ ]。 [num,den]=zp2tf(z,p,k)。 margin(num,den)。 綜上所述，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的類型和參數(shù)選擇是正確的，即選為 PI 調(diào)節(jié)器，參數(shù)為??40KR0，1 10K??，1C 15 F?。當(dāng)UI sd ?R 時，二極管導(dǎo)通，電流截止負(fù)反饋信號iU加到放大器上去，從而使晶閘管系統(tǒng)輸出電壓U減小，機械特性呈下垂特性；當(dāng)UI sd ?R時，二極管截止，iU消失。為了減小s所產(chǎn)生的功耗，選擇sR為? ，可得 ?? sdc rUc om。 調(diào)節(jié)器參數(shù)調(diào)整 在控制系統(tǒng)中設(shè)置調(diào)節(jié)器是為了改變系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能。如圖 15,16 的調(diào)節(jié)其參數(shù)是 Kp=, τ =，系統(tǒng)轉(zhuǎn)速響應(yīng)無超調(diào)，但調(diào)節(jié)時間較長。 19 圖 17 調(diào)節(jié)參數(shù)后轉(zhuǎn)速波形 帶電流截止負(fù)反饋轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電氣原理總圖如圖 18所示： 圖 18 電氣總圖 20 通過本次課程設(shè)計 ,我學(xué)到了很多東西 。我 鍛煉了獨立思考的能力 ,對電拖的基礎(chǔ)知識和綜合運用有了深層的理解，尤其是對帶電流截止負(fù)反饋轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計。讓我最深的體會便是學(xué)以致用，要把所學(xué) 的知識聯(lián)系起來，綜合運用。努力提高自己的動手能力。實踐出真知，而且我們要有創(chuàng)新的精神，在課程設(shè)計中不忘 在小處創(chuàng)新，希望我在下一次課程設(shè)計中能有更大的突破！你們是事實是時候四是實施生死時速事實是事實是事實上 通過本次設(shè)計，增加了我對電機控制知識的掌握，更鞏固了我的專業(yè)課知識，使自己受益匪淺，總之，通過本次設(shè)計不僅進一步強化了專業(yè)知識，還掌握了設(shè)計系統(tǒng)的方法步驟等，為今后的工作和學(xué)習(xí)打下了堅實的基
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