雙閉環(huán)不可逆PWM直流調(diào)速系統(tǒng)

1、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)題目：雙閉環(huán)不可逆PWM直流調(diào)速系統(tǒng) 院 系：工學(xué)院電氣與電子工程系專 業(yè)：自動(dòng)化 班 級(jí)：自動(dòng)化1202 姓 名：王學(xué)松 學(xué) 號(hào)：201202022007 指導(dǎo)教師：王選誠(chéng) 二一五年七月運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、基本情況 學(xué)時(shí)：1周 學(xué)分：1學(xué)分 適應(yīng)班級(jí)：自動(dòng)化1201-1202二、進(jìn)度安排本設(shè)計(jì)共安排1周，合計(jì)30學(xué)時(shí)，具體分配如下：實(shí)習(xí)動(dòng)員及準(zhǔn)備工作： 2學(xué)時(shí)總體方案設(shè)計(jì)： 4學(xué)時(shí)硬件設(shè)計(jì)： 12學(xué)時(shí)撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告： 8 學(xué)時(shí)答辯： 4學(xué)時(shí)教師輔導(dǎo)： 隨時(shí)三、基本要求1、課程設(shè)計(jì)的基本要求運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：理論設(shè)計(jì)與撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告等。其中理論設(shè)計(jì)又

2、包括總體方案選擇，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)包括單元電路，選擇元器件及計(jì)算參數(shù)等；課程設(shè)計(jì)的最后要求是寫出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告，把設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行全面的總結(jié)，若有實(shí)踐條件，把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度。2、課程設(shè)計(jì)的教學(xué)要求運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)采用相對(duì)集中的方式進(jìn)行，以班為單位全班學(xué)生集中到設(shè)計(jì)室進(jìn)行。做到實(shí)訓(xùn)教學(xué)課堂化，嚴(yán)格考勤制度，在實(shí)訓(xùn)期間累計(jì)曠課達(dá)到2節(jié)以上，或者遲到、早退累計(jì)達(dá)到4次以上的學(xué)生，該課程考核按不及格處理。在實(shí)訓(xùn)期間需要外出查找資料，必須在指定的時(shí)間內(nèi)方可外出。 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)相對(duì)分散，每5-6名學(xué)生組成一個(gè)小組，完成一個(gè)課題的設(shè)計(jì)。小組成員既有分工、又要協(xié)作，同一小組的成員之

3、間可以相互探討、協(xié)商，可以互相借鑒或參考別人的設(shè)計(jì)方法和經(jīng)驗(yàn)。但每個(gè)學(xué)生必須單獨(dú)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，要有完整的設(shè)計(jì)資料，獨(dú)立撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告，設(shè)計(jì)報(bào)告雷同率超過(guò)60%的課程設(shè)計(jì)考核按不及格處理。四、設(shè)計(jì)題目及控制要求題目：雙閉環(huán)不可逆PWM直流調(diào)速系統(tǒng)要求：1穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差i5%，轉(zhuǎn)速超調(diào)量n20%；2完成系統(tǒng)個(gè)環(huán)節(jié)的原理圖設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算；3根據(jù)技術(shù)要求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校正，確定ASR調(diào)節(jié)器與ACR調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)型式及進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，使調(diào)速系統(tǒng)工作穩(wěn)定，并滿足動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求；4調(diào)速系統(tǒng)中設(shè)置有過(guò)電壓、過(guò)電流等保護(hù)，并且有制動(dòng)措施；設(shè)計(jì)不可逆轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，基本技術(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)如下：直流電動(dòng)機(jī)：Pn

4、=10kw，Un=220V，In=53.5A，nN=1500r/min，=1.5， Ra=0.37，I=2mH，Tm= 0.063s，GD2=125Nm2，電樞回路總電阻R=0.58。五、設(shè)計(jì)報(bào)設(shè)計(jì)完成后，必須撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。設(shè)計(jì)報(bào)告必須獨(dú)立完成，格式符合要求，文字（不含圖形、程序）不少于3000字，圖形繪制規(guī)范。設(shè)計(jì)報(bào)告的格式如下： 1、封面 2、摘要 3、目錄4、正文(1) 所作題目的意義、本人所做的工作及系統(tǒng)的主要功能；(2) 方案選擇及論證；(3) 硬件電路設(shè)計(jì)及描述（包括硬件的選型及電路圖、輸入輸出接線圖等的設(shè)計(jì)）；5、心得體會(huì) 6、參考文獻(xiàn) 不少于5篇。六、考核方法運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課

5、程設(shè)計(jì)的考核方式為考查，考核結(jié)果為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五等，分?jǐn)?shù)在90-100之間為優(yōu)秀，80-89分之間為良好，70-79分之間為中等，60-69分之間為及格，60分以下為不及格。 考核分三個(gè)方面進(jìn)行：平時(shí)表現(xiàn)20%；設(shè)計(jì)過(guò)程25%；設(shè)計(jì)報(bào)告 40%；設(shè)計(jì)答辯15%。有下列情形之一者，課程設(shè)計(jì)考核按不及格處理： 1、設(shè)計(jì)期間累計(jì)遲到、早退達(dá)4次；2、設(shè)計(jì)期間累計(jì)曠課達(dá)2節(jié)； 3、設(shè)計(jì)報(bào)告雷同率超過(guò)60%或無(wú)設(shè)計(jì)報(bào)告；4、不能完成設(shè)計(jì)任務(wù)，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。 煙臺(tái)南山學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第I頁(yè)摘 要在電氣時(shí)代的今天，電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人們?nèi)粘Ｉ钪衅鹬址种匾淖饔谩Ｖ绷麟姍C(jī)是最常見的一

6、種電機(jī)，在各領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。研究直流電機(jī)的控制和測(cè)量方法，對(duì)提高控制精度和響應(yīng)速度、節(jié)約能源都具有重要的意義。電機(jī)調(diào)速問(wèn)題一直是自動(dòng)化領(lǐng)域比較重要的問(wèn)題之一。不同領(lǐng)域?qū)τ陔姍C(jī)的調(diào)速性能有著不同的要求，因此，不同的調(diào)速方法有著不同的應(yīng)用場(chǎng)合。本文基于PWM的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并設(shè)計(jì)出應(yīng)用于直流電動(dòng)機(jī)的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。首先描述了變頻器的發(fā)展歷程，提出了PWM調(diào)速方法的優(yōu)勢(shì)，指出了PWM調(diào)速方法的發(fā)展前景，點(diǎn)出以PWM變頻調(diào)速方式應(yīng)用最為廣泛，本文將對(duì)PWM的理論進(jìn)行詳細(xì)論述。在此基礎(chǔ)上，做出SG3525單片機(jī)控制的PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，然后對(duì)各個(gè)部分分別進(jìn)行論證，力圖

7、在每個(gè)組成單元上都達(dá)到最好的系統(tǒng)性能。關(guān)鍵詞：直流調(diào)速 雙閉環(huán) PWM SG3525 直流電機(jī) 煙臺(tái)南山學(xué)院課程設(shè)計(jì) 目錄第1章 緒論111  直流調(diào)速系統(tǒng)的概述112  研究課題的目的和意義113  設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求21.3.1  設(shè)計(jì)要求21.3.2  設(shè)計(jì)內(nèi)容21.3.3  技術(shù)參數(shù)3第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)42. 1 設(shè)計(jì)分析42.1.1 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖42.1.2 直流雙閉環(huán)系統(tǒng)的原理42.1.3 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)52.1.4 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)72.1.5 PWM變換器介紹9第3章 電路設(shè)計(jì)143.

8、1  PWM（雙極式）主電路設(shè)計(jì)143.2 雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器電路設(shè)計(jì)143.2.1 電流調(diào)節(jié)器143.2.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器153.3 信號(hào)產(chǎn)生電路153.4 IGBT基極驅(qū)動(dòng)電路原理173.5 基于EXB841驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)183.6 鋸齒波信號(hào)發(fā)生電路19第4章 系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算204.1 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)204.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)21總結(jié)23參考文獻(xiàn)24 煙臺(tái)南山學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第24頁(yè)第1章 緒論11  直流調(diào)速系統(tǒng)的概述  三十多年來(lái)，直流電機(jī)調(diào)速控制經(jīng)歷了重大的變革。首先實(shí)現(xiàn)了整流器的更新?lián)Q代，以晶閘管整流裝置取代了習(xí)用已久的直流發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)組及水銀整流裝置使直流電

9、氣傳動(dòng)完成了一次大的躍進(jìn)。同時(shí)，控制電路已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高集成化、小型化、高可靠性及低成本。以上技術(shù)的應(yīng)用，使直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)大幅提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。直流調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展，走向成熟化、完善化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，在可逆脈寬調(diào)速、高精度的電氣傳動(dòng)領(lǐng)域中仍然難以替代。直流調(diào)速是指人為地或自動(dòng)地改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,以滿足工作機(jī)械的要求。從機(jī)械特性上看,就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的參數(shù)或外加工電壓等方法來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,從而改變電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性和工作特性機(jī)械特性的交點(diǎn),使電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起、制動(dòng)性能，宜于在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在軋鋼機(jī)、礦井卷?yè)P(yáng)機(jī)、挖掘機(jī)、海洋鉆機(jī)、金屬切

10、削機(jī)床、造紙機(jī)、高層電梯等需要高性能可控電力拖動(dòng)的領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，然而直流拖動(dòng)系統(tǒng)無(wú)論在理論上和實(shí)踐上都比較成熟，并且從反饋閉環(huán)控制的角度來(lái)看，它又是交流拖動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，所以直流調(diào)速系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中有著舉足輕重的作用。 12  研究課題的目的和意義  在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的作用點(diǎn)離被調(diào)量較遠(yuǎn)，調(diào)節(jié)作用受到多個(gè)環(huán)節(jié)的延滯，因此單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)抵抗電壓擾動(dòng)的性能要差一些。雙閉環(huán)系統(tǒng)中，由于增設(shè)了電流內(nèi)環(huán)，電壓波動(dòng)可以通過(guò)電流反饋得到比較及時(shí)的調(diào)節(jié)，不必等它影響到轉(zhuǎn)速以后才能反饋回來(lái)，抗擾性能大有改善因此，在雙閉環(huán)系統(tǒng)

11、中，由電網(wǎng)電壓波動(dòng)引起的轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)變化會(huì)比單閉環(huán)系統(tǒng)小得多。用經(jīng)典的動(dòng)態(tài)校正方法設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器須同時(shí)解決穩(wěn)、準(zhǔn)、快、抗干擾等各方面相互有矛盾的靜、動(dòng)態(tài)性能要求，需要設(shè)計(jì)者有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而初學(xué)者則不易掌握，于是有必要建立實(shí)用的設(shè)計(jì)方法。大多數(shù)現(xiàn)代的電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)均可由低階系統(tǒng)近似。若事先深入研究低階典型系統(tǒng)的特性并制成圖表，那么將實(shí)際系統(tǒng)校正或簡(jiǎn)化成典型系統(tǒng)的形式再與圖表對(duì)照，設(shè)計(jì)過(guò)程就簡(jiǎn)便多了。這樣，就有了建立工程設(shè)計(jì)方法的可能性。     13  設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 1.3.1  設(shè)計(jì)要求

12、0;（1）該調(diào)速系統(tǒng)能進(jìn)行平滑地速度調(diào)節(jié)，負(fù)載電機(jī)不可逆運(yùn)行，具有較寬地轉(zhuǎn)速調(diào)速范圍（D10），系統(tǒng)在工作范圍內(nèi)能穩(wěn)定工作； （2）系統(tǒng)靜特性良好，無(wú)靜差（靜差率S2）； （3）動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：轉(zhuǎn)速超調(diào)量n8%，電流超調(diào)量i5%，動(dòng)態(tài)最大轉(zhuǎn)速降n810%；調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間（調(diào)節(jié)時(shí)間）ts1s； （4）系統(tǒng)在5%負(fù)載以上變化的運(yùn)行范圍內(nèi)電流連續(xù)； （5）調(diào)速系統(tǒng)中設(shè)置有過(guò)電壓、過(guò)電流保護(hù)，并且有制動(dòng)措施；（6）主電路采用三項(xiàng)全控橋；1.3.2  設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1）根據(jù)題目的技術(shù)要求，分析論證并確定主電路的結(jié)構(gòu)形式和閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成，

13、畫出系統(tǒng)組成的原理框圖。 （2）調(diào)速系統(tǒng)主電路元部件的確定及其參數(shù)計(jì)算（包括有變壓器、電力電子器件、平波電抗器與保護(hù)電路等）。 （3）驅(qū)動(dòng)控制電路的選型設(shè)計(jì)（模擬觸發(fā)電路、集成觸發(fā)電路、數(shù)字觸發(fā)電路均可）。（4）動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)技術(shù)要求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校正，確定ASR調(diào)節(jié)器與ACR調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)形式及進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，使調(diào)速系統(tǒng)工作穩(wěn)定，并滿足動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求。 （5）繪制雙閉環(huán)直流不可逆調(diào)速系統(tǒng)電器原理圖（要求用計(jì)算機(jī)繪圖），并用Orcad或Matlab軟件進(jìn)行拖動(dòng)控制系統(tǒng)仿真以及硬件仿真。（建立傳遞函數(shù)方框圖），并研究參數(shù)變化時(shí)對(duì)直流電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)性能的影響。

14、60;1.3.3  技術(shù)參數(shù) （1）晶閘管整流裝置：Rrec=0.15，Ks=36； （2）負(fù)載電機(jī)額定數(shù)據(jù)：Pn=10kW，UN=220V，IN=53.5A，nN=1500r/min，Ra=0.37，=1.5；（3）系統(tǒng)主電路R=0.58，Tm=0.063s；第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2. 1 設(shè)計(jì)分析2.1.1 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖2.1所示，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器與電流調(diào)節(jié)器串極聯(lián)結(jié)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制PWM裝置。其中脈寬調(diào)制變換器的作用是：用脈沖寬度調(diào)制的方法，把恒定的直流電源電壓調(diào)

15、制成頻率一定、寬度可變的脈沖電壓序列，從而可以改變平均輸出電壓的大小，以調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。圖2.1 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖2.1.2 直流雙閉環(huán)系統(tǒng)的原理ASR（速度調(diào)節(jié)器）根據(jù)速度指令Un*和速度反饋Un的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，其輸出是電流指令的給定信號(hào)Ui*（對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，控制電樞電流就是控制電磁轉(zhuǎn)矩，相應(yīng)的可以調(diào)速）。ACR(電流調(diào)節(jié)器)根據(jù)Ui*和電流反饋Ui的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，其輸出是UPE（功率變換器件的）的控制信號(hào)Uc。進(jìn)而調(diào)節(jié)UPE的輸出，即電機(jī)的電樞電壓，由于轉(zhuǎn)速不能突變，電樞電壓改變后，電樞電流跟著發(fā)生變化，相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩也跟著變化，由Te-TL=Jdn/dt，只要Te

16、與TL不相等轉(zhuǎn)速會(huì)相應(yīng)的變化。整個(gè)過(guò)程到電樞電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩達(dá)到平衡，轉(zhuǎn)速不變后，達(dá)到穩(wěn)定。2.1.3 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)一般來(lái)說(shuō)，我們總希望在最大電流受限制的情況下，盡量發(fā)揮直流電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力，使電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)以盡可能大的加速度起動(dòng)，達(dá)到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，電流應(yīng)快速下降，保證輸出轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)1。這種理想的起動(dòng)過(guò)程如圖2.2所示。為實(shí)現(xiàn)在約束條件快速起動(dòng)，關(guān)鍵是要有一個(gè)使電流保持在最大值的恒流過(guò)程。根據(jù)反饋控制規(guī)律，要控制某個(gè)量，只要引入這個(gè)量的負(fù)反饋。因此采用電流負(fù)反饋控制過(guò)程，起動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速快速上升，而要保持電流恒定，只需電流負(fù)反饋；穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中，要

17、求轉(zhuǎn)矩保持平衡，需使轉(zhuǎn)速保持恒定，應(yīng)以轉(zhuǎn)速負(fù)反饋為主。采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。如圖2.3所示。0nnt圖2.2理想啟動(dòng)過(guò)程圖2.3 雙閉環(huán)直流調(diào)速控制系統(tǒng)原理圖圖2.4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖參考雙閉環(huán)的結(jié)構(gòu)圖和一些電力電子的知識(shí)，采用機(jī)理分析法可以得到雙閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖2.4所示。2.1.4 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)tn0(a) IdLnIdmtId0 IdLnIdm（b） (a)帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) (b)理想的快速起動(dòng)過(guò)程圖2.5直流調(diào)速系統(tǒng)的電流、轉(zhuǎn)速啟動(dòng)特性曲線雙閉環(huán)控制的一個(gè)重要目的就是要獲得接近于理想的起動(dòng)過(guò)程，因此在分析雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能時(shí)

18、，有必要先探討它的起動(dòng)過(guò)程。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在突加給定電壓Un*由靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速和電流的過(guò)渡過(guò)程如圖2.5所示。由于在起動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR經(jīng)歷了不飽和、飽和、退飽和三個(gè)階段，整個(gè)過(guò)渡過(guò)程也就分為三個(gè)階段，在圖中表以、和。第階段：0t1是電流上升階段。突加給定電壓Un*后，通過(guò)兩個(gè)調(diào)節(jié)器的控制作用，使Uct、Udo、Id都上升，當(dāng)IdIdl后，電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)。由于電機(jī)慣性的作用，轉(zhuǎn)速的增長(zhǎng)不會(huì)太快，因而ASR的輸入偏差電壓Un=Un*Un數(shù)值較大并使其輸出達(dá)到飽和值U*im，強(qiáng)迫電流Id迅速上升。當(dāng)Id=Idm時(shí)，UiU*im，電流調(diào)節(jié)器ACR的作用使Id不再迅速增加，標(biāo)志著這一階段的

19、結(jié)束。在這一階段中，ASR由不飽和很快達(dá)到飽和，而ACR一般應(yīng)該不飽和，以保證電流環(huán)的調(diào)節(jié)作用。第階段：t1t2是恒流加速階段。這一階段是起動(dòng)過(guò)程的主要階段。在這個(gè)階段中，ASR一直是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)表現(xiàn)為在恒流給定U*im作用下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，基本上保持電流Id恒定（電流可能超調(diào)，也可能不超調(diào)，取決于ACR的參數(shù)），因而拖動(dòng)系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增加。又Ud0=RdId+Cn，nUd0Uct，這樣才能保持Id=cont。由于ACR是PI調(diào)節(jié)器，要使它的輸出量按線性增長(zhǎng)，其輸入偏差電壓Ui=U*i-Ui必須維持一定的恒值，也就是說(shuō)，Id應(yīng)略低于Idm。此外還應(yīng)指出，為了

20、保證電流環(huán)的這種調(diào)節(jié)作用，在起動(dòng)過(guò)程中電流調(diào)節(jié)器是不能飽和的，同時(shí)整流裝置的最大電流Ud0m也須留有余地，即晶閘管裝置也不應(yīng)飽和，這都是設(shè)計(jì)中必須注意的。第階段：t2以后是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段。此時(shí)n=n*，Un=U*n，Un=0，但由于積分作用，U*i=U*im，所以電動(dòng)機(jī)仍在最大電流下加速，必然使轉(zhuǎn)速必超調(diào)。當(dāng)n>n*時(shí)，Un<0，使ASR退出飽和狀態(tài)，其輸出電壓即ACR的給定電壓U*i迅速下降，Id也迅速下降。但由于Id>Idl，在一段時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)速仍繼續(xù)增加。當(dāng)Id= Idl時(shí)，T=TL，n達(dá)到最大值（t3時(shí)刻）。此后，電動(dòng)機(jī)在負(fù)載的阻力下減速，與此相應(yīng)，電流Id也出現(xiàn)一段小與

21、IdL的過(guò)程，直到穩(wěn)定。在這最后的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段內(nèi)，ASR與ACR都不飽和，同時(shí)起調(diào)節(jié)作用。由于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)在外環(huán)，ASR處于主導(dǎo)地位，而ACR的作用則是力圖使Id盡快地跟隨ASR的輸出量U*i，或者說(shuō)，電流內(nèi)環(huán)是一個(gè)電流隨動(dòng)子系統(tǒng)。綜上所述，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過(guò)程有三個(gè)特點(diǎn)：1飽和非線性。在不同情況下表現(xiàn)為不同結(jié)構(gòu)的線性系統(tǒng)。2準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制。階段屬于電流受限制條件下的最短時(shí)間控制。采用飽和非線性控制方法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制是一種很有使用價(jià)值的控制策略，在各種多環(huán)系統(tǒng)中普遍地得到應(yīng)用。3轉(zhuǎn)速必超調(diào)。按照PI調(diào)節(jié)器的特性，只有轉(zhuǎn)速超調(diào)，ASR的輸入偏差電壓Un為負(fù)值，才能使ASR退飽和。這就是說(shuō)，采

22、用PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速必超調(diào)。2.1.5 PWM變換器介紹脈寬調(diào)速系統(tǒng)的主要電路采用脈寬調(diào)制式變換器，簡(jiǎn)稱PWM變換器。PWM變換器有不可逆和可逆兩類，可逆變換器又有雙極式、單極式和受限單極式等多種電路。下面分別對(duì)各種形式的PWM變換器做一下簡(jiǎn)單的介紹和分析。不可逆PWM變換器分為無(wú)制動(dòng)作用和有制動(dòng)作用兩種。圖2.6（a）所示為無(wú)制動(dòng)作用的簡(jiǎn)單不可逆PWM變換器主電路原理圖，其開關(guān)器件采用全控型的電力電子器件。電源電壓Us一般由交流電網(wǎng)經(jīng)不可控整流電路提供。電容C的作用是濾波，二極管VD在電力晶體管VT關(guān)斷時(shí)為電動(dòng)機(jī)電樞回路提供釋放電儲(chǔ)能的續(xù)流回路。 （a）原理圖 （b）電壓和電流

23、波型圖2.6 簡(jiǎn)單的不可逆PWM變換器電路電力晶體管VT的基極由頻率為f，其脈沖寬度可調(diào)的脈沖電壓Ub驅(qū)動(dòng)。在一個(gè)開關(guān)周期T內(nèi)，當(dāng)0tton時(shí)， Ub為正，VT飽和導(dǎo)通，電源電壓通過(guò)VT加到電動(dòng)機(jī)電樞兩端；當(dāng)tontT時(shí)，Ub為負(fù)，VT截止，電樞失去電源，經(jīng)二極管VD續(xù)流。電動(dòng)機(jī)電樞兩端的平均電壓為Ud= Uston/T=Us式中，=Ud/U5=ton/TPWM電壓的占空比，又稱負(fù)載電壓系數(shù)。ton的變化范圍在01之間，改變，即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。圖2.6（b）時(shí)電動(dòng)機(jī)電樞的脈沖端電壓ud、平均電壓ud和電樞電流id的波型。由圖可見，電流是id脈動(dòng)的，其平均值等于負(fù)載電流Idl=TL/

24、Cm（TL負(fù)載轉(zhuǎn)矩，Cm直流電動(dòng)機(jī)在額定磁通下的轉(zhuǎn)矩電流比）。由于VT在一個(gè)周期內(nèi)具有開關(guān)兩種狀態(tài)，電路電壓平衡方程式也分為兩階段，即在0tton期間U5=Rid+Ldid/dt+E在tontT期間0=Rid+Ldid/dt+E式中，R，L電動(dòng)機(jī)電樞回路的總電阻和總電感；E電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)。 PWM調(diào)速系統(tǒng)的開關(guān)頻率都較高，至少是14kHz，因此電流的脈動(dòng)幅值不會(huì)很大，再影響到轉(zhuǎn)速n和反電動(dòng)勢(shì)E的波動(dòng)就更小，在分析時(shí)可以忽略不計(jì)，視n和E為恒值。這種簡(jiǎn)單不可逆PWM電路中電動(dòng)機(jī)的電樞電流iD不能反向，因此系統(tǒng)沒(méi)有制動(dòng)作用，只能做單向限運(yùn)行，這種電路又稱為“受限式”不可逆PWM電路。這

25、種PWM調(diào)速系統(tǒng)，空載或輕載下可能出現(xiàn)電流斷續(xù)現(xiàn)象，系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)性能均差。圖2.7(a)動(dòng)作用的不可逆PWM變換電路，該電路設(shè)置了兩個(gè)電力晶體管VT1和VT2，形成兩者交替開關(guān)的電路，提供了反向電流的-id通路。這種電路組成的PWM調(diào)速系統(tǒng)可在第I、II兩個(gè)象限中運(yùn)行。VT1和VT2的基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓大小相等，極性相反，即Ub=-Ub2。當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)平均電流就為正值，電流id分為兩段變化。在0tton期間，Ub1為正，VT1飽和導(dǎo)通；Ub2為負(fù)，VT2截止。此時(shí)，電源電壓U5加到電動(dòng)機(jī)電樞兩端，電流id沿圖中的回路1流通。在tontT期間，Ub1和Ub2改變極性，V

26、T1截止，原方向的電流id沿回路2經(jīng)二極管VD2續(xù)流，在VD2兩端產(chǎn)生的壓降給VT2施加反壓，使VT2不可能導(dǎo)通。因此，電動(dòng)機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，一般情況下實(shí)際上是電力晶體管VT1和續(xù)流二極管VD2交替導(dǎo)通，而VT2則始終不導(dǎo)通，其電壓、電流波型如圖2.7（b）所示，與圖2-1沒(méi)有VT2的情況完全一樣。如果電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)運(yùn)行中要降低轉(zhuǎn)速，可將控制電壓減小，使Ub1的正脈沖變窄，負(fù)脈沖變寬，從而使電動(dòng)機(jī)電樞兩端的平均電壓Ud降低。但是由于慣性，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n和反電動(dòng)勢(shì)E來(lái)不及立刻變化，因而出現(xiàn)Ud<E的情況。這時(shí)電力晶體管VT2能在電動(dòng)機(jī)制動(dòng)中起作用。在tontT期間，VT2在正的Ub2和反電

27、動(dòng)勢(shì)E的作用下飽和導(dǎo)通，由E-Ud產(chǎn)生的反向電流-id沿回路3通過(guò)VT2流通，產(chǎn)生能耗制動(dòng)，一部分能量消耗在回路電阻上，一部分轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能存儲(chǔ)在回路電感中，直到t=T為止。在Ttton（也就是0tton）期間，因Ub2變負(fù)，VT2截止，-id只能沿回路4經(jīng)二極管VD1續(xù)流，對(duì)電源回饋制動(dòng)，同時(shí)在VD1上產(chǎn)生的壓降使VT1承受反壓而不能導(dǎo)通。在整個(gè)制動(dòng)狀態(tài)中，VT2和VD1輪流導(dǎo)通，VT1始終截止，此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，電壓和電流波型圖2.7（c）。反向電流的制動(dòng)作用使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，直到新的穩(wěn)態(tài)。圖2.7有制動(dòng)作用的不可逆PWM變換電路這種電路構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng)還存在一種特殊情況，即在電動(dòng)機(jī)的輕

28、載電動(dòng)狀態(tài)中，負(fù)載電流很小，在VT1關(guān)斷后（即tontT期間）沿回路2徑VD2的續(xù)流電流id很快衰減到零，如在圖2.7（d）中的tonT期間的t2時(shí)刻。這時(shí)VD2兩端的壓降也降為零，而此時(shí)由于Ub2為正，使VT2得以導(dǎo)通，反電動(dòng)勢(shì)E經(jīng)VT2沿回路3流過(guò)反向電流-id，產(chǎn)生局部時(shí)間的能耗制動(dòng)作用。到了0tton期間，VT2關(guān)斷，-id又沿回路4經(jīng)VD1續(xù)流，到t=t4時(shí)-id衰減到零，VT1在Ub1作用下因不存在而反壓而導(dǎo)通，電樞電流再次改變方向?yàn)?id沿回路經(jīng)VT1流通。在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，VT1、VD1、VT2、VD1四個(gè)電力電子開關(guān)器件輪流導(dǎo)通，其電流波形示圖2.7（d）。 綜上所述，具有制

29、動(dòng)作用的不可逆PWM變換器構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)電樞回路中的電流始終是連續(xù)的；而且，由于電流可以反向，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)二象限運(yùn)行，有較好的靜、動(dòng)態(tài)性能?？赡鍼WM變換器主電路的結(jié)構(gòu)形式有T型和H型兩種，其基本電路如圖2.8所示，圖中2.8（a）PWM變換器電路，（b）為H型PWM變換器電路。 圖2.8可逆PWM變換器電路T型電路由兩個(gè)可控電力電子器件和與兩個(gè)續(xù)流二極管組成，所用元件少，線路簡(jiǎn)單，構(gòu)成系統(tǒng)時(shí)便于引出反饋，適用于作為電壓低于50V的電動(dòng)機(jī)的可控電壓源；但是T型電路需要正負(fù)對(duì)稱的雙極性直流電源，電路中的電力電子器件要求承受兩倍的電源電壓，在相同的直流電源電壓下，其輸出電壓的幅值為H型電路

30、的一半。H型電路是實(shí)際上廣泛應(yīng)用的可逆PWM變換器電路，它由四個(gè)可控電力電子器件（以下以電力晶體管為例）和四個(gè)續(xù)流二極管組成的橋式電路，這種電路只需要單極性電源，所需電力電子器件的耐壓相對(duì)較低，但是構(gòu)成調(diào)速系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)電樞兩端浮地。第3章 電路設(shè)計(jì)3.1  PWM（雙極式）主電路設(shè)計(jì)H型變換器電路在控制方式上分為雙極式、單極式和受限單極式三種。PWM逆變器的直流電源由交流電網(wǎng)經(jīng)不控的二極管整流器產(chǎn)生，并采用大電容C0濾波，以獲得恒定的直流電壓Us。由于直流電源靠二極管整流器供電，不可能回饋電能，電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)只好對(duì)濾波電容充電，這時(shí)電容器兩端電壓升高稱作“泵升電壓”。為了限制泵升電壓，

31、用鎮(zhèn)流電阻Rz消耗掉這些能量，在泵升電壓達(dá)到允許值時(shí)接通VTz。3.2 雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器電路設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，必須對(duì)被控量進(jìn)行采樣，然后與給定值比較，決定調(diào)節(jié)器的輸出，反饋的關(guān)鍵是對(duì)被控量進(jìn)行采樣與測(cè)量。3.2.1 電流調(diào)節(jié)器由于電流檢測(cè)中常常含有交流分量，為使其不影響調(diào)節(jié)器的輸入，需加低通濾波。此濾波環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)可用一階慣性環(huán)節(jié)表示，由初始條件知濾波時(shí)間常數(shù)Toi=0.002s，以濾平電流檢測(cè)信號(hào)為準(zhǔn)。為了平衡反饋信號(hào)的延遲，在給定通道上加入同樣的給定濾波環(huán)節(jié)，使二者在時(shí)間上配合恰當(dāng)。圖3.1 給定濾波與反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器3.2.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速反饋電路如圖3.2所示，由測(cè)速發(fā)電機(jī)

32、得到的轉(zhuǎn)速反饋電壓含有換向紋波，因此也需要濾波，由初始條件知濾波時(shí)間常數(shù)Ton=0.01s。根據(jù)和電流環(huán)一樣的原理，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)。圖3.2 含給定濾波與反饋濾波的PI型電轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器3.3 信號(hào)產(chǎn)生電路本設(shè)計(jì)采用集成脈寬調(diào)制器SG3524作為脈沖信號(hào)發(fā)生的核心元件。根據(jù)主電路中IGBT的開關(guān)頻率，選擇適當(dāng)?shù)腞t、Ct值即可確定振蕩頻率。電路中的PWM信號(hào)由集成芯片SG3524產(chǎn)生，SG3524采用是定頻PWM電路,DIP-16型封裝。由SG3524構(gòu)成的基本電路如圖3.3所示，由15腳輸入+15V電壓，用于產(chǎn)生+5V基準(zhǔn)電壓。在6、7引腳之間接入外部阻容元件構(gòu)

33、成PI調(diào)節(jié)器，可提高穩(wěn)態(tài)精度。12、13引腳通過(guò)電阻與+15V電壓源相連，供內(nèi)部晶體管工作，由電流調(diào)節(jié)器輸出的控制電壓作為2引腳輸入，通過(guò)其電壓大小調(diào)節(jié)12、13引腳的輸出脈沖寬度，實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制變換器的功能實(shí)現(xiàn)。圖3.3 SG3524管腳圖圖3.4 SG3524引腳接線圖圖3.5 SG3524內(nèi)部框圖主要參數(shù)：輸入電壓Uimax：40V 輸出電流：500mA 好散功率：1W3.4 IGBT基極驅(qū)動(dòng)電路原理工作原理如圖3.6所示圖3.6 EXB841內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖EXB841 系列驅(qū)動(dòng)器的各引腳功能如下：腳1 ：連接用于反向偏置電源的濾波電容器；腳2 ：電源(+20V)；腳3 ：驅(qū)動(dòng)輸出；腳4 ：用

34、于連接外部電容器，以防止過(guò)流保護(hù)電路誤動(dòng)作；腳5 ：過(guò)流保護(hù)輸出；腳6 ：集電極電壓監(jiān)視；腳7 、8 ：不接；腳9 ：電源；腳10 、11 ：不接；腳14 、15 ：驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入（-，）；3.5 基于EXB841驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路中V5起保護(hù)作用，避免EXB841的6腳承受過(guò)電壓，通過(guò)VD1檢測(cè)是否過(guò)電流，接VZ3的目的是為了改變EXB模塊過(guò)流保護(hù)起控點(diǎn)，以降低過(guò)高的保護(hù)閥值從而解決過(guò)流保護(hù)閥值太高的問(wèn)題。R1和C1及VZ4接在+20V電源上保證穩(wěn)定的電壓。VZ1和VZ2避免柵極和射極出現(xiàn)過(guò)電壓，Rge是防止IGBT誤導(dǎo)通。針對(duì)EXB841存在保護(hù)盲區(qū)的問(wèn)題，可如圖3.7所示將EXB841的

35、6腳的超快速恢復(fù)二極管VDI換為導(dǎo)通壓降大一點(diǎn)的超快速恢復(fù)二極管或反向串聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓二極管，也可采取對(duì)每個(gè)脈沖限制最小脈寬使其大于盲區(qū)時(shí)間，避免IGBT過(guò)窄脈寬下的低輸出大功耗狀態(tài)。針對(duì)EXB841軟關(guān)斷保護(hù)不可靠的問(wèn)題，可以在EXB841的5腳和4腳間接一個(gè)可變電阻，4腳和地之間接一個(gè)電容，都是用來(lái)調(diào)節(jié)關(guān)斷時(shí)間，保證軟關(guān)斷的可靠性。針對(duì)負(fù)偏壓不足的問(wèn)題，可以考慮提高負(fù)偏壓。一般采用的負(fù)偏壓是-5V，可以采用-8V的負(fù)偏壓(當(dāng)然負(fù)偏壓的選擇受到IGBT柵射極之間反向最大耐壓的限制)，輸人信號(hào)被接到15腳，EXB841正常工作驅(qū)動(dòng)IGBT.圖3.7 EXB841驅(qū)動(dòng)IGBT設(shè)計(jì)圖主要參數(shù)：電源電壓

36、：20V 最大輸出功率：47mA 最高工作頻率：10kHz3.6 鋸齒波信號(hào)發(fā)生電路鋸齒波信號(hào)發(fā)生器SG的輸出信號(hào)Us與控制信號(hào)U*c在PWM轉(zhuǎn)換器（SG3524）中進(jìn)行比較，PWM輸出幅度恒定、寬度變化的方波脈沖序列，即PWM波。SG電路可有UJT或者PUT構(gòu)成。UJT鋸齒波信號(hào)發(fā)生器基本電路如圖3.8所示 圖3.8 鋸齒波信號(hào)發(fā)生電路第4章 系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算4.1 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) (1)確定時(shí)間常數(shù) 1) 整流裝置滯后時(shí)間常數(shù)：三相橋式電路的平均時(shí)空時(shí)間Ts=0.0017S 2)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3.3ms,為了基本濾平波頭，應(yīng)有(1-2)Toi=3.33ms,因

37、此取Toi=2ms=0.002s。 3)電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和Ti=Ts+Toi=0.0037s。 4)電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=(Udo-Id*Ra)/n=0.04，轉(zhuǎn)矩系數(shù)Cm=30Ce/3.14=0.38。 5）電機(jī)時(shí)間常數(shù)Tm=0.014Ra/375CeCm=0.084s。(2)選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求：i5%，電磁時(shí)間常數(shù)T1=La/Ra=0.0178s?？砂吹湫托驮O(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。電流環(huán)控制對(duì)象是雙慣性型的,所以把電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)成PI型的，其傳遞函數(shù)為WACR(s)=Ki(tis+1)/tis式中 Ki電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。檢查對(duì)電源電壓的抗擾性能：Tl/Ti=0

38、.0178/0.0037s=4，對(duì)于型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能，各項(xiàng)指標(biāo)都可以接受。(3)選擇電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：ti=T1=0.0178。電流環(huán)開環(huán)時(shí)間增益:要求i5%時(shí)應(yīng)取KITi=0.5，因此KI=0.5/Ti=0.5/0.0037=135.1S-1。電流反饋系數(shù):=U*im/IROM=10/(1.5×2.9)=2.3V/A； =U*nm/nnom=10/2400=0.004V/(r/min) 。PWM裝置放大系數(shù)：Ks=4.8。ACR的比例系數(shù)為:Ki=KItiR/Ks=135.1×0.0178×3.4/(2.3×4.8)=0.74(

39、4)校驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率:ci=KI=135.1-1 1)檢驗(yàn)晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)近似條件：ci1/3Ts，即1/3Ts=1/(3×0.0017)=196.1s-1>ci滿足近似條件；2) 忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件：ci31/ TmTl 即31/ TmTl=31/(0.084×0.0178=77.58s-1<ci滿足近似條件；3) 小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：ci1/31/TsToi即1/31/TsToi=1/31/(0.0017×0.002=180s-1>ci滿足近似條件。4)計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容 調(diào)節(jié)器輸入電阻為R0=40K

40、，各電阻和電容值計(jì)算如下 Ri=KiR0=0.74×40 K=29.6 K， Ci=ti/Ri=0.0178/(29.6×103)×106F=0.6， Coi=4Toi/R0=(4×0.002)/(40×103)×106F=0.2F。 4.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)(1)確定時(shí)間常數(shù)1)電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)：2Ti=2×0.0037=0.0074s； 2)轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù):Ton=0.01s；3)轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理：T n=2Ti+Tom=0.0174s 。(2)選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)按跟隨和抗擾性能都能較好的原則,在負(fù)載擾動(dòng)點(diǎn)后

41、已經(jīng)有了一個(gè)積分環(huán)節(jié),為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差,還必須在擾動(dòng)作用點(diǎn)以前設(shè)置一個(gè)積分環(huán)節(jié),因此需要由設(shè)計(jì)要求，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)，故按典型型系統(tǒng)選用設(shè)計(jì)PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為：WASR（s）=Kn(ts+1)/tns(3)選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)根據(jù)跟隨性和抗干擾性能都較好的原則取，則ASR超前時(shí)間常數(shù)為tn=hTn=5×0.0174s=0.087s； 轉(zhuǎn)速開環(huán)增益：KN=（h+1）/(2h2T2n)=6/(2×25×0.01742)s-2=396.4s-2 ；ASR的比例系數(shù)：Kn=(h+1)CeTm/(2hRTN)=(6×2.3×0.04×0.084)/(2×5×3.4×0.0174)=19.6。(4)近似校驗(yàn)轉(zhuǎn)速截止頻率為：cn=KN/1=KNtn=396.4&