雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)-xk

1、目錄第一章雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成1第一節(jié)系統(tǒng)電路原理圖1第二節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖2第三節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖6第二章 閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)9第一節(jié)電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)10第二節(jié)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)12第三章系統(tǒng)的仿真15總結(jié)23參考文獻(xiàn)24第一章雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成第一節(jié)系統(tǒng)電路原理圖為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，在系統(tǒng)中設(shè)置了兩個(gè) 調(diào)解器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，二者之間實(shí)行串級(jí)連接。把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 的輸出當(dāng)做電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制晶閘管整 流器的觸發(fā)裝置。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)在里面，叫做內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn) 速調(diào)節(jié)器在外邊，叫做外環(huán)。這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。為了獲得良好的

2、靜、動(dòng)態(tài)性能，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般 都在用PI調(diào)節(jié)器，其原理圖如圖1-1.在圖上標(biāo)出了兩個(gè)調(diào)解器輸入輸 出的實(shí)際極性，它們是按照觸發(fā)裝置 GT的控制電壓Uct為正電壓的情況 標(biāo)出的，并考慮到運(yùn)算放大器的倒相作用。圖中還表示出，兩個(gè)調(diào)解器 的輸出都是帶限幅的，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器asr勺輸出限幅（飽和）電壓是um， 它決定了電流調(diào)節(jié)器給定電壓的最大值；電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅電壓是Uctm，它限制了晶閘管整流器輸出電壓的最大值。圖1-1雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理第二節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖 1-2所示，PI調(diào)節(jié)器 的穩(wěn)態(tài)特性一般存在兩種狀況：飽和一一輸出達(dá)到限幅

3、值，不飽和一一 輸出未達(dá)到限幅值。當(dāng)調(diào)節(jié)器飽和是，輸出為恒值，輸入量的變化不再 影響輸出，除非有反向的輸入信號(hào)使調(diào)節(jié)器退出飽和。實(shí)際上，在正常 運(yùn)行時(shí)，電流調(diào)節(jié)器是不會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài)的，因此對(duì)于靜特性來(lái)說(shuō)，只 有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和與不飽和兩種狀況。1、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不飽和這時(shí)，兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和，穩(wěn)態(tài)時(shí)，兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓都是 零。因此Un Un*Ui UinIdnoIc式中為轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)，為電流反饋系數(shù)由第一個(gè)關(guān)系式可得*Unnn。從而得到圖1-3靜特性的C-A段。與此同時(shí)，由于ASR不飽和U； Um， 從上述第二個(gè)關(guān)系式可知：J Idm。這就是說(shuō)，C-A段靜特性從理想空 載狀態(tài)的Id 0 一直

4、延續(xù)到Id Idm，而Idm 一般都是大于額定電流Idm的。 這就是靜特性的運(yùn)行段。2、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和這時(shí)，ASR輸出達(dá)到限幅值um，轉(zhuǎn)速外環(huán)呈開環(huán)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速的變化對(duì)系統(tǒng)不再產(chǎn)生影響。雙閉環(huán)系統(tǒng)變成一個(gè)電流無(wú)靜差的單電流閉 環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。穩(wěn)態(tài)時(shí)IdUimI dm住電沛辰苗葬竟fe 4式中，最大電流Idm是由設(shè)計(jì)者選定的，取決于電機(jī)的容許過(guò)載能力和拖 動(dòng)系統(tǒng)允許的最大加速度。所描述的靜特性是上圖中的 A-B段，它是垂 直的特性。這樣的下垂特性只適合于的 n n。情況，因?yàn)槿绻鹡 n。，則Un un，ASR退出飽和狀態(tài)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當(dāng)兩個(gè) 調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí)，各變量之間有下列關(guān) 系un

5、Un n n。U* Ui IdIdLUd0Cen 1 d R CeU n /1 dL RKK上述關(guān)系表明，在穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)上，轉(zhuǎn)速 n是由給定電壓U；決定的,ASR的輸出量U*是由負(fù)載電流IdL決定的，控制電壓Uct的大小則同時(shí)取 決于n和Id，或者說(shuō)，同時(shí)取決于U；和IdL。這些關(guān)系反映了 PI調(diào)節(jié)器不同于P調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)。比例環(huán)節(jié)的輸出量總是正比于其輸入量，而PI調(diào)節(jié)器則不然，其輸出量的穩(wěn)態(tài)值與輸入無(wú)關(guān)，而是由它后面環(huán)節(jié)的需 要決定的。后面需要PI調(diào)節(jié)器提供多么大的輸出值，它就能提供多少， 直到飽和為止。鑒于這一特點(diǎn)，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算與單閉環(huán)有靜差系 統(tǒng)完全不同，而是和無(wú)靜差系統(tǒng)的穩(wěn)

6、態(tài)計(jì)算相似，即根據(jù)各調(diào)節(jié)器的給 定與反饋值計(jì)算有關(guān)的反饋系數(shù)：轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)nmnmax電流反饋系數(shù)Umdm兩個(gè)給定電壓的最大值 U ：m和U im由設(shè)計(jì)者選定，設(shè)計(jì)原則如下:U ；m受運(yùn)算放大器允許輸入電壓和穩(wěn)壓電源的限制Uim為ASR的輸出限幅值第三節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，考慮雙閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)，即可繪出雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，如圖1-4所示:圖1-4雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖雙閉環(huán)直流調(diào)速系 統(tǒng)突加給定電壓U；由 靜止?fàn)顟B(tài)啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速 和電流的動(dòng)態(tài)過(guò)程如 圖1-5所示。由于在起 動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASF經(jīng)歷了不飽和、飽 和、退飽和三種情況，

7、整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程就分成 圖中標(biāo)明的I、II、川第I階段0 ti電流上升的階段。突加給定電壓 U；m后，通過(guò)兩個(gè)調(diào) 機(jī)器的控制作用，使Uct、Ud0、Id都上升，當(dāng)Id IdL后，電機(jī)開始起動(dòng)， 由于機(jī)電慣性作用，轉(zhuǎn)速不會(huì)很快增長(zhǎng)，因而轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差電壓的數(shù)值較大，其輸出很快達(dá)到限幅值um，強(qiáng)迫電流Id迅速上升。 當(dāng)Id Idm時(shí)，Ui U*m，電流調(diào)節(jié)器的作用使Id不再迅猛增長(zhǎng)，標(biāo)志著 這一階段的結(jié)束。在這一階段中， ASR由不飽和很快達(dá)到飽和，而 ACR 一般不飽和，以保證電流環(huán)的調(diào)節(jié)作用。第U階段tit2是恒流升速階段。在這個(gè)階段中，ASR始終是飽和的， 轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)，系統(tǒng)成為

8、在恒值電流um給定下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基 本上保持電流Id恒定，因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng)。與此 同時(shí)，電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì) E也按線性增長(zhǎng)，對(duì)電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，E是一 個(gè)線性漸增的擾動(dòng)量，為了克服它的擾動(dòng)，U do和Uct也必須基本上按線性增長(zhǎng)，才能保持Id恒定。當(dāng)ACR采用PI調(diào)節(jié)器時(shí)，要使其輸出量按線 性增長(zhǎng)，其輸入偏差電壓必須維持一定的恒值，也就是說(shuō)，I d應(yīng)略低于I dm 。第川階段t2以后是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到給定值時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào) 節(jié)器ASR的輸入偏差減少到零，但其輸出卻由于積分作用還維持在限幅 值um，所以電機(jī)仍在加速，使轉(zhuǎn)速超調(diào)。轉(zhuǎn)速超調(diào)后， ASR輸入偏差電壓變負(fù)，使它開

9、始退出飽和狀態(tài)，Ui*和Id很快下降。但是，只要Id仍大于負(fù)載電流，轉(zhuǎn)速就繼續(xù)上升。直到Id IdL時(shí)，轉(zhuǎn)矩Te Tl，則0，dt轉(zhuǎn)速n才到達(dá)峰值（t t3時(shí)）。此后，電動(dòng)機(jī)開始在負(fù)載的阻力下減速，與此相應(yīng)，電流Id也出現(xiàn)一段小于 的過(guò)程，直到穩(wěn)定，如果調(diào)節(jié)器參數(shù)整定得不夠好，也會(huì)有一些振蕩過(guò)程。在這最后的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段內(nèi)，ASR和ACF都不飽和，ASR起主導(dǎo)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)作用，而ACF則力圖使Id盡快地跟隨其給定值U；，或者說(shuō)，電流內(nèi)環(huán)是一個(gè)電流隨動(dòng)子系統(tǒng)。第二章雙閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)1-3雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖 2-1所示，在它與圖 的不同之處在于增加了濾波環(huán)節(jié)，包括電流濾波、轉(zhuǎn)速濾

10、波和兩個(gè)給定 信號(hào)的濾波環(huán)節(jié)。由于電流檢測(cè)信號(hào)中常含有交流分量，為了不使它影 響到調(diào)節(jié)器的輸入，虛假低通濾波，然而在抑制交流分量的同時(shí)，濾波 環(huán)節(jié)也延遲了反饋信號(hào)的作用，為了平衡這個(gè)延遲作用，在給定信號(hào)通 道上加入一個(gè)同等時(shí)間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，稱作給定濾波環(huán)節(jié)。由測(cè)速發(fā) 電機(jī)得到的轉(zhuǎn)速反饋電壓含有換向紋波，因此也需要濾波，根據(jù)電流環(huán) 一樣的道理，在轉(zhuǎn)速給定通道上也加入相同時(shí)間常數(shù)的給定濾波環(huán)節(jié)。 這樣做的意義是，讓給定信號(hào)與反饋信號(hào)經(jīng)過(guò)相同的延時(shí)，是二者在時(shí) 間上得到恰當(dāng)?shù)呐浜?，從而帶?lái)設(shè)計(jì)上的方便。其中Toi為電流反饋濾波時(shí)間常數(shù)Ton為轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù)圖2-1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)

11、圖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則： 先內(nèi)環(huán)后外環(huán)”，從內(nèi)環(huán)開始，逐步向外擴(kuò) 展。在這里，首先設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器，然后把整個(gè)電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，再設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。第一節(jié)電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)在經(jīng)過(guò)忽略反電動(dòng)勢(shì)的動(dòng)態(tài)影響，等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)，小慣性環(huán)節(jié)近似處理的簡(jiǎn)化后的電流結(jié)構(gòu)框圖如圖2-2所示。圖2-2簡(jiǎn)化后的電流環(huán)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖圖中：T i為電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和，T i Ts Toi。、時(shí)間參數(shù)的確定1、電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)系數(shù):CeUn I d &nN220 55 0.510000.1925V min/ r2、電機(jī)額定勵(lì)磁下的轉(zhuǎn)矩系數(shù):CmCe30 0.19251.8382Nm/A3、電樞回

12、路電磁時(shí)間常數(shù):L 16.73mH0.01673s4、電力拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù):Tmgd2r375CeCm20 1375 0.1925 1.83820.1507s5、整流濾波時(shí)間常數(shù)：三相橋式電路的平均失控時(shí)間Ts=0.0017s6、 電流濾波時(shí)間常數(shù)：三相橋式電路每個(gè)波頭的時(shí)間是0.0033s ,為了基本慮平波頭，應(yīng)有（12） Toi 0.0033s，因此取Toi 2ms 0.002s7、電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和：按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取Te=T s+T oi=0.0037s。二、典型系統(tǒng)的選擇：從穩(wěn)態(tài)要求上看，希望電流無(wú)靜差，以得到理想的堵轉(zhuǎn)特性，采用 I型系統(tǒng)就夠了。從動(dòng)態(tài)要求上看，實(shí)際系統(tǒng)

13、不允許電樞電流在突加控制作用時(shí)有太 大的超調(diào)，以保證電流在動(dòng)態(tài)過(guò)程中不超過(guò)允許值，而對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng) 的及時(shí)抗擾作用只是次要的因素，為此，電流環(huán)應(yīng)以跟隨性能為主，應(yīng) 選用典型I型系統(tǒng)。圖2-2表明，電流環(huán)的控制對(duì)象是雙慣性型的，要校正成典型I型 系統(tǒng)，顯然應(yīng)采用PI型的電流調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)可以寫成i/dBh-20dB decI0co L-4odB decb)圖2-3校正成典型I型系統(tǒng)的電流環(huán)WACR (S)Ki( is 1)式中：Ki電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)iS電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)為了讓調(diào)節(jié)器零點(diǎn)與控制對(duì)象的大時(shí)間常數(shù)極點(diǎn)對(duì)消，選擇iTi，則電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖便成為圖2-3a所示的典型形式，其

14、中KiiR圖2-3b給出了校正后電流環(huán)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性。-4a)a)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖b )開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性、計(jì)算電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)1、ACR超前時(shí)間常數(shù)：T 0.01673s2、電流環(huán)開環(huán)增益：在本設(shè)計(jì)中，要求c i < 5%寸，應(yīng)取KiT0.5,Ki0.50.50.0037s135.1s因此：于是，ACF的比例系數(shù)為:魚 135Y O.。1673 1 0.4245Ks44 0.121四、校驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率ci Ki 135.1s1、晶閘管裝置傳遞函數(shù)近似條件為:1wci=196.1 s3Ts滿足近似條件 2、忽略反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流環(huán)影響的條件為:Wci=59.75滿足近似條件。3、小時(shí)

15、間常數(shù)近似條件處理?xiàng)l件為：11wci、=180.8 s3 V TsToi滿足近似條件。五、電流調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)含給定濾波和反饋濾波的模擬式電流調(diào)節(jié)器原理圖如圖2-4所示圖中：Ui為電流給定電壓Id為電流負(fù)反饋電壓則由運(yùn)算放大器的電路原理可以得出，當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入電阻Ro40 K時(shí)，電流調(diào)節(jié)器的具體電路參數(shù)如下：RKiR0 0.4245 40 16.98k ，取 17kCiL 0.016730.984 10 6F 0.984 F，取 1 FR 17 1034Toi 4 00.2 10 6F 0.2 F，取 0.2 FRj40 103第二節(jié)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋采用轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋，即在轉(zhuǎn)

16、速反饋電路上加一個(gè)帶濾波的轉(zhuǎn)速微分環(huán)節(jié)，在轉(zhuǎn)速變化過(guò)程中，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和 轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋兩個(gè)信號(hào)一起與未定信號(hào)u n相抵，將在比普通雙閉環(huán)系 統(tǒng)更早一些的時(shí)刻達(dá)到平衡，開始退飽和，提前進(jìn)入了線性閉環(huán)系統(tǒng)的 工作狀態(tài)，從而使轉(zhuǎn)速超調(diào)量減小。在將電流環(huán)簡(jiǎn)化后，可將電流環(huán)視作轉(zhuǎn)速環(huán)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，在經(jīng)過(guò) 忽略高次項(xiàng)降階處理，并等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)和小慣性的近似處理后 的帶轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)框圖如圖 2-5所示。圖中：T n為轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和,T n訃 _ ._CT% Wa丸SR心)r1R沖心十111 丁-a1+5圖2-5帶轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速環(huán)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖dn為轉(zhuǎn)速微分時(shí)間常數(shù)-、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋

17、的設(shè)計(jì)(1) 時(shí)間常數(shù)的確定：2T i 20.0037s0.0074s1電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù):Ki2、轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)：Ton 0.01S3、轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)：按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取1T nTon 0.0074s 0.01S 0.0174sK|（2）典型系統(tǒng)的選擇：WASR (s)Kn( nS 1)為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，在負(fù)載擾動(dòng)作用點(diǎn)前面必須有一個(gè)積分環(huán)節(jié), 它應(yīng)該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR中，現(xiàn)在在擾動(dòng)作用點(diǎn)后面已經(jīng)有了一個(gè) 積分環(huán)節(jié)，因此轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)共有兩個(gè)積分環(huán)節(jié)，所以應(yīng)該設(shè) 計(jì)成典型U型系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)同時(shí)也能滿足動(dòng)態(tài)抗擾性能好的要求。 由此可見(jiàn)，ASR也應(yīng)該采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞

18、函數(shù)為式中：Kn 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)這樣轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖便成為圖2-6所示的典型形式，其中KnKn R圖2-6校正后成為典型n型系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速環(huán)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖(3) 調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計(jì)：按跟隨和抗干擾性能較好的原則，取 h=5,則1、ASR的超前時(shí)間常數(shù)為：hT n 5 0.0174s0.087s2、轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益:Kn2 22h T n622 25 0.0174396.4s于是，ASR的比例系數(shù)：Kn(h 1) CeTm2h RT6 0.121 0.1925 0.150710 0.01 1 0.017412.1(4) 檢驗(yàn)近似條件：由轉(zhuǎn)速截止頻率:Kncn1Kn n 39

19、6.4 0.08734.5s1、電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件:5T i 50.003754.1cn滿足簡(jiǎn)化條件2、轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似條件為:138.75s2 0.0037 0.01cn1 1 13 ； 2T iTon 3滿足近似條件。(5) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)：含給定濾波和反饋濾波的PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖2-7所示, 圖中：Un為轉(zhuǎn)速給定電壓n為轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電壓U *為調(diào)節(jié)器的輸出是電流調(diào)節(jié)器的給定電壓Rn CncrziH圖2-7含給定濾波與反饋濾波的 PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器則由運(yùn)算放大器的電路原理可以得出，當(dāng)調(diào)節(jié)器輸入電阻Ro 40K時(shí)，電流調(diào)節(jié)器的具體電路參數(shù)如下：Rn KnR012.1 40484k

20、 ，取 480kCn0.087480 1030.181 10 6F0.181 F，取 0.2 Fon4TonRo4 0.01340 1061 10 F1 F，取 2 F(6)校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量Cn% (瓷) 2(z)nn omn當(dāng)h=5時(shí),C maxCb81.2%,n nomIDdnom55 10.1925285.71 n min因此285.710.017481.2% 2 1.5 -10000.1507Cen8.04%10%滿足設(shè)計(jì)要求第三章 系統(tǒng)的仿真 本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)框圖如圖 3-1 所示，在這個(gè)結(jié)構(gòu)框圖中包含 了濾波環(huán)節(jié)，包括電流濾波、轉(zhuǎn)速濾波和兩個(gè)給定信號(hào)的濾波環(huán)節(jié)。由 于電流檢測(cè)信號(hào)

21、中常含有交流分量，須加低通濾波，其濾波時(shí)間常數(shù) Toi 按需要選定。濾波環(huán)節(jié)可以一直反饋信號(hào)中的交流分量，但同時(shí)也給反 饋信號(hào)帶來(lái)了延滯。為了平衡著一延滯作用，在給定信號(hào)通道中加一個(gè) 相同時(shí)間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，稱作給定濾波環(huán)節(jié)。其意義是：讓給定信號(hào) 和反饋信號(hào)經(jīng)過(guò)相同的延滯，使二者在實(shí)踐上得到恰當(dāng)?shù)呐浜?，從而?來(lái)射擊聲的方便，有測(cè)速發(fā)電機(jī)得到的轉(zhuǎn)速反饋電壓含有電機(jī)的換向紋 波，隱刺也需要濾波，濾波時(shí)間常數(shù)用 Ton 表示。根據(jù)和電流換一樣的道 理，在轉(zhuǎn)速給定通道中也配上時(shí)間常數(shù) Ton 的給定濾波環(huán)節(jié) 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)仿真的轉(zhuǎn)速電流輸出波形如圖 3-2 所示。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò) 程與第一章第三節(jié)所介紹的大

22、致相同，電流達(dá)到 IdL 后，電機(jī)啟動(dòng)，且電 流在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大值，進(jìn)入恒流升速階段，轉(zhuǎn)速線性增大。在轉(zhuǎn)速 達(dá)到給定后，由于積分作用使得轉(zhuǎn)速超調(diào)， ASR 退飽和，主電流下降， 由于系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用，一段時(shí)間后轉(zhuǎn)速達(dá)到額定并穩(wěn)定，而電流由于電 機(jī)空載，穩(wěn)定后為零。而且轉(zhuǎn)速的超調(diào)量也可以由示波器中圖形讀出， 大概為 8%。與前面計(jì)算結(jié)果大致相同。圖3-1系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)圖i%(82.5 78.8)/78.8 100%4.7%5%,符合要求。圖3-2-2 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速波形%(1084.2-1000)/1000 100%8.42%10%,滿足要求?？?結(jié)通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)供配電技術(shù)方面的 知識(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)一次又一次的思考， 一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的 知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過(guò)親自動(dòng)手制作，使我們掌握的 知識(shí)不再是紙上談兵。過(guò)而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不 斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在