運(yùn)動控制系統(tǒng)課程設(shè)計報告

司文檔可自山復(fù)制編司文檔可自山復(fù)制編{總到在'一學(xué)《運(yùn)動控制系統(tǒng)》課程設(shè)計報告本課程設(shè)計從直流電動機(jī)原理入手，建立v?M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，設(shè)計雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的ACR和ASR結(jié)構(gòu)，其中主回路采用晶閘管三相橋式全控整流電路供電，觸發(fā)器采用K1004觸發(fā)電路，系統(tǒng)無靜差；符合電流超調(diào)量。i5％；空載啟動到額定 乁 輯AbstractThiscourseisdesignedfromDCmotor,establishtheprinciplesofV-MdoubleclosedloopDCspeedcontrolsystemdesign,thedoubleclosedloopdcspeedcontrolsystemandthestructure,includingACRASRthemainloopthyistorthree-phasebridgetypeallcontrolthepowersupplyandtriggertherectifiercircuitKJ004triggercircuit,thesystemwithoutthestaticpoor,Accorduithcurrentovershootssigma15%orless;No-loadstarttotheratedspeedovershootsigman10%orless.Anddetailedanalysisofthesystemprincipleandthestaticand$namicpelfonnance,andthesystemofsimulinktovariousparameterssetsimulation.KeyWords:doubleclosedloop;DCspeedcontrolsystem;withoutthestaticpoor;simulationword摘要．Abstract.11實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2實(shí)驗(yàn)設(shè)各·23實(shí)驗(yàn)設(shè)計原理3．1V-M系統(tǒng)原理32三相橋式整流電路．33保護(hù)電路部分3．4直流電源電路35、可觸發(fā)電路·3．6ASR控制電路3．7控制電路3．7電流檢滇電路37轉(zhuǎn)速檢測電路4系統(tǒng)工作原理．5調(diào)節(jié)器參數(shù)的計算過程5.1參數(shù)以及設(shè)計要求．．052相關(guān)參數(shù)計算53電流環(huán)設(shè)計．54轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計· 乁 輯司文檔可自山復(fù)制編量、司文檔可自山復(fù)制編量司文檔可自山復(fù)制編6M祖ab仿真“．8“啟動過程仿真“187心得體會．19參考文獻(xiàn)．附錄．21主電路原理圖．22仿真模型圖．23啟動波形圖．．23 乁 輯《運(yùn)動控制系統(tǒng)》課程設(shè)計需綜合運(yùn)用所學(xué)知識針對一個較為具體的控制對象或過程進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計、硬件選型。通過課程設(shè)計，可以對理論知識融會貫通，培養(yǎng)同學(xué)們的系統(tǒng)設(shè)計能力，亻吏同學(xué)們達(dá)到以下能力訓(xùn)練：o）調(diào)查研究、分析問題的能力：《2）使用設(shè)計手冊、技術(shù)規(guī)范的能力；查閱文獻(xiàn)的能力；制定設(shè)計方案的能力；巧）計算機(jī)應(yīng)用的能力；（6）設(shè)計計算和繪圖的能力；o）語言文字表達(dá)的能力。本次設(shè)計的內(nèi)容的具體內(nèi)容是主電路及其保護(hù)電路設(shè)計，轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)器及其限幅電路的設(shè)計。雙閉環(huán)V調(diào)速系統(tǒng)中主電路電流調(diào)節(jié)器及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)主回路及其保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計；〔2冫轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)器及其限幅電路的設(shè)計；2實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.裝有m川ab的pc機(jī)一臺3實(shí)驗(yàn)設(shè)計原理3．IV-M系統(tǒng)原理v-M系統(tǒng)的系統(tǒng)廩理圖如下。圖中VT是進(jìn)閘管整流電路，為直流電機(jī)提供可控直流電源GT是品匣管整流電路的控制器，稱為調(diào)節(jié)觸發(fā)裝置（簡稱觸發(fā)器）。通過調(diào)節(jié)觸發(fā)裝置GT的控制電壓Uc來移動脈沖的相位，即可改變平均整流電壓Ud,從而實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。晶刊管．電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)()M系統(tǒng)）主電路原理圖如圖圖3一1晶閘管一電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(V-M系統(tǒng)）主電路原理圖3．2三相橋式整流電路三相整流電路是電機(jī)的可控供電電源：三相橋式全控整流電路須有兩只晶閘管同時導(dǎo)通才能構(gòu)成電流回路，其中一只在共陰組另外一只在共陽組，而且這兩只導(dǎo)通的管子不在同一相內(nèi)。因此，負(fù)載電壓是兩相電壓之差，即線電壓，一個周、期內(nèi)有六次脈動，它為線電壓的包絡(luò)線。晶閘管在一個周期內(nèi)導(dǎo)通0。，關(guān)斷240。，管子換流只在本組內(nèi)進(jìn)行，每隔120換流一次。出發(fā)脈沖需寬脈沖或雙窄脈沖，共陰極組及共陽極組內(nèi)各管脈沖相位差為120，接在同一相的小同管子脈沖相位差為180。晶閘管按順序輪流導(dǎo)通，相鄰順序管子脈沖相位差為60每隔60換流一次。晶閘管承受的最大反向電壓為變壓器二次側(cè)線電壓的電壓峰值。圖32晶閘管一電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（v二M系統(tǒng)）主電路原理圖一3．3保護(hù)電路部分選用用儲能元件吸收生產(chǎn)過電壓的能量的保護(hù)。亻吏用RC吸收電路，這種保護(hù)可以把變壓器繞組中釋放出的電磁能量轉(zhuǎn)化為電容器的電場能量儲存起來。由于電容兩端電壓不能突變，所以能有效抑制過電壓串聯(lián)電阻消耗部分產(chǎn)生過電壓的能量，并抑制LC回路的震動。晶閘管對過電壓很敏感，當(dāng)向電壓超過其斷態(tài)重復(fù)峰值值電壓一定值時，就會誤導(dǎo)通，引發(fā)電路故障；當(dāng)外加的反向電壓超過其反向重復(fù)峰值電壓一定值時，晶閘管將會立即損壞。因此，必須研究過電壓的產(chǎn)生原因及抑制過電壓的方法。過電壓產(chǎn)生的原因主要是供給的電壓功率或系統(tǒng)的儲能發(fā)生了激烈的變化，亻吏得系統(tǒng)來小及轉(zhuǎn)換，或者系統(tǒng)中原來積聚的電碰能量不能及時消散而造成的：本設(shè)計采用如圖33阻容吸收回路來抑制過電壓。550圖3阻容保護(hù)電路由于本系統(tǒng)是不可逆控制系統(tǒng)，電機(jī)不能反轉(zhuǎn)。可以設(shè)想，如果系統(tǒng)突然斷電，電機(jī)的電流突然下降。感應(yīng)電動勢為！品閘管開關(guān)的時間是毫秒級的，所以忒非常小U非常大。也就是說，給電機(jī)供電的電源突然斷開后，電機(jī)將產(chǎn)生很大的反電動勢。這個電動勢對晶閘管是次沖擊，在反復(fù)的沖擊下，晶閘管會被擊穿而不受控制，造成整個電路癱瘓。因此為了防止這個電壓突然加在品匣管上，所以在電機(jī)兩端可以并聯(lián)一個RC電路，R用來消耗電路中的電能，防止RLC振蕩，c用來緩沖電機(jī)兩端的電壓，防短電壓突變。MotorMotor圖3嶙電機(jī)兩端RC保護(hù)電路除此之外，主電路中還應(yīng)該設(shè)計保險，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常之后，能立即斷電保護(hù)主電路。3．4直流電源電路山于運(yùn)放和觸發(fā)電路中的器件均需要亻吏用直流電源，所以電路中包含直流電源部分。直流電源需要先經(jīng)過整流，濾波，穩(wěn)壓最后得到+15v和．巧v的電源。整流橋使用的是橋式整流電路，濾波電路吏用的是大容量電解電容。穩(wěn)壓使用的是78系列的線性穩(wěn)壓芯片78巧和79巧芯片：“o丶0圖“整流穩(wěn)壓電路3．5VT觸發(fā)電路晶閘管是半控器件，導(dǎo)通需要觸發(fā)脈沖。觸發(fā)脈沖可以亻吏用模擬電路搭建，但是穩(wěn)定性小可靠，因此實(shí)際電路中多亻吏用集成電路。由于VM系統(tǒng)正在被PWM統(tǒng)替代，網(wǎng)上的這方面的資料匱乏，所以這里使用一個虛擬的觸發(fā)脈沖產(chǎn)生器件。實(shí)際中，產(chǎn)生的脈沖不是單窄脈沖還是雙脈沖或者單寬脈沖。這樣可以保證導(dǎo)通的晶閘管均有脈沖。VT3VT5V丁0.FNVCCGNDI-letVT3 +巧VT40、DVTSUct圖3-6VT脈沖觸發(fā)電路&6ASR扌翎刂電路轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，用電流調(diào)節(jié)器ACR調(diào)節(jié)電流。ASR與ACR之間司文檔可自山復(fù)制編量、司文檔可自山復(fù)制編量、司文檔可自山復(fù)制編量實(shí)現(xiàn)串級連接，即以ASR的輸出電壓Ui作為電流調(diào)節(jié)器的電流給定信號，再用ACR的輸出電壓Uc作為晶閘管觸發(fā)電路的移相控制電壓。從閉環(huán)反饋的結(jié)構(gòu)上看，轉(zhuǎn)速環(huán)在外面為外環(huán)，電流環(huán)在里面為內(nèi)環(huán)。為了獲得良好的靜：動態(tài)性能，轉(zhuǎn)速和電流兩個調(diào)節(jié)器都采用具有輸入、輸出限幅電路的PI調(diào)節(jié)器，且轉(zhuǎn)速與電流都采用負(fù)反饋閉環(huán)。ASR是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，一般為了有較高的精度，使用PI調(diào)節(jié)器：PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為；0艸1)w一ASR的加人亻吏外環(huán)轉(zhuǎn)速環(huán)成為11型系統(tǒng)環(huán)節(jié)，所以可對負(fù)載變化產(chǎn)生的擾動起主要抗擾作用，且由于ASR作為ACR的輸入，使得轉(zhuǎn)速囗很快地跟隨給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時可減小轉(zhuǎn)速誤差。通常，調(diào)節(jié)器輸出的限幅方法有三種，一種是采用二極管鉗位的外限幅電路，一種是采用二極管鉗位的負(fù)反饋內(nèi)限幅電路，第三種是采用晶體三極管負(fù)反饋內(nèi)限幅電路。在這里，我們采用第一種限幅方式，即二極管鉗位的外限幅電路。PIPIRPa過極管鉗位的外限幅電路圖7二極管鉗位限幅電路VS,VS2穩(wěn)樂管紺位的外眼輻電路圖3-8穩(wěn)壓管鉗位的外限幅電路由于PI調(diào)節(jié)器的傳感器的傳遞函數(shù)可以知道，PI調(diào)節(jié)器在模擬電路中表現(xiàn)為比例放大電路和積分電路。十15vASR圖3-9ASR控制電路圖中R3為滑動變阻器，是轉(zhuǎn)速的設(shè)定端。這個信號經(jīng)過放大后，與實(shí)際的轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行比較，所得差分信號，然后對差分信號進(jìn)行比例積分運(yùn)算：得0信號必須要進(jìn)行限幅這里使用的是二極管鉗位限幅。3．8ACR扌聲刂電路ACR為電流調(diào)節(jié)器，為了獲得良好的靜、動態(tài)性能，電流調(diào)節(jié)器一般均采用PI調(diào)節(jié)器。由圖可知，ACR的傳遞函數(shù)為：K區(qū)“斗1）wux(s)ACR的入使作為內(nèi)環(huán)的電流環(huán)成為1型系統(tǒng)環(huán)節(jié)，使電流緊緊跟隨其給定電壓（即外環(huán)調(diào)節(jié)器的輸量）變化，實(shí)現(xiàn)了時回最優(yōu)控制。同ASR調(diào)節(jié)器一樣，PI調(diào)節(jié)器包含一個比例環(huán)節(jié)和一個積分環(huán)節(jié)。用模擬電路實(shí)現(xiàn)的方式如下：ACR圖3-10ACR控制電路上面電路中，U*i為電流的設(shè)定值：該信號經(jīng)過放大之后與實(shí)際電流值進(jìn)行比較：所得的信號進(jìn)行比例積分計算，其輸出信號為Uc即整流電路的控制信號：同樣為了限制輸出上限和下限，使用了二極管鉗位電路。3四電流橙則電路電樞電流檢測的方法有多種，這里使用點(diǎn)數(shù)串聯(lián)電阻的方法：GNDGND圖孓11電流檢測電流檢測電路上圖是一個差分信號放大電路，放大的信號經(jīng)過一個電壓跟隨器輸出。輸出的信號作為電流環(huán)的反饋信號。上圖的計算公式為：Ui一U122S“司文檔可自山復(fù)制編量、司文檔可自山復(fù)制編量司文檔可自山復(fù)制編量3．10轉(zhuǎn)速檢測電路控制電路最終的控制的目標(biāo)就是電機(jī)的轉(zhuǎn)速：因此，任何電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，必定存在轉(zhuǎn)速檢測電路。檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速有多種方式，數(shù)字電路中有碼盤電路，或者編碼器，在模擬電路中一般使用測速電機(jī)。測速電機(jī)的返回的電壓信號會隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而增加。 轉(zhuǎn)速反饋圖3一12轉(zhuǎn)速檢測電路4系統(tǒng)工作原理內(nèi)環(huán)是電流控制環(huán)，一般將其設(shè)計為PI調(diào)節(jié)器，整個回路是1型系統(tǒng)。內(nèi)環(huán)的輸入是外環(huán)轉(zhuǎn)速環(huán)的輸出。突然上電的時候，系統(tǒng)突然給定電壓劣后，由于實(shí)際轉(zhuǎn)速為零，所以外環(huán)的輸出信號會很快增加到輸出允許的最大的值。此時，ASR很快進(jìn)入并保持飽和狀態(tài)，ACR一般不飽和。啟動之后的第二階段，ASR始終是飽和的，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)。此時點(diǎn)數(shù)電流達(dá)到了啟動允許的最大值，電機(jī)的速度呈線性增加。這也是啟動過程的主要部分：當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到允許的最大值時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸入偏差為零但是其輸出卻由于積分作用還維持在限幅值U“，所以電機(jī)仍然在加速超調(diào)：轉(zhuǎn)速超調(diào)后，ASR輸人的偏差電壓變負(fù)值，使ASR退出飽和狀態(tài)，暉和很快下降。但是只要/d仍然大于負(fù)載電流，轉(zhuǎn)速就繼續(xù)增加，直到一時，轉(zhuǎn)矩一。此后，電機(jī)的轉(zhuǎn)速開始在負(fù)載的阻力下開始下降。最后幾經(jīng)振蕩之后到達(dá)穩(wěn)態(tài)：當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速受到十?dāng)_之后，外環(huán)的傳送器檢測到轉(zhuǎn)速信號與設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)過ASR得到偏差信號，傳送到ACR環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)后得到Uct,于是調(diào)節(jié)整流電路的導(dǎo)通角，調(diào)整電樞電流最后使電機(jī)速度達(dá)到設(shè)定值。、5讠周節(jié)器參數(shù)的計算過程5.1參數(shù)以及設(shè)計要求設(shè)計書要求該系統(tǒng)采用晶閘管三相橋式全控整流電路供電，基本數(shù)據(jù)如下：直流電動機(jī)后一220v，琛一36A，斯一1460r/n血，電樞電阻．20，允許過載倍數(shù)巧；晶閘管裝置T刪m167s，放大系數(shù)K一40平波電抗器！電阻垮一010，電感巪=4mH?電樞回路總電阻R〕-SQ．，電樞回路總電感IF巧電動機(jī)軸上的總飛輪慣量GD2一22巧N?m2電流調(diào)節(jié)器最大給定值U“一2V，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器最大給定值U一10巧V，電流濾波時間常數(shù)℃02s，轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)0司01s。設(shè)計要求．1穩(wěn)態(tài)指標(biāo)：轉(zhuǎn)速無靜差：2．動態(tài)指標(biāo)：電流超調(diào)量。！孓5％；空載啟動至《額定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速超調(diào)量?！皟把佟ＴO(shè)計書要求設(shè)計直流電機(jī)設(shè)計轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。如圖所示：圖，1雙閉環(huán)系統(tǒng)框圖、5．2相關(guān)參數(shù)計算電動勢系數(shù)：q．}132v/（nnin． 30 30轉(zhuǎn)矩系數(shù)：‰×0132=L26N?niA一3L巧×10電磁時間常數(shù)：=0．03sR0巧 GD2R 225×0．5 機(jī)電時間常數(shù)：的一 =0.18s375qC．、375×0．132×L26晶閘管整流器滯后時間常數(shù)：：0.007sACR限幅輸入：U'=10.2VASR限幅輸入：U·=10．5V電樞回路最大電流．I一丿=151N一204A一電流反饋系數(shù)：一0儼V/A一轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)：一Of719v血r電流環(huán)的設(shè)計在按動態(tài)性能設(shè)計電流環(huán)時，可以暫不考慮反電動勢變化的動態(tài)影響，即旺0@1圖5一2電流環(huán)系統(tǒng)框圖如果把給定濾波和反饋濾波兩個環(huán)節(jié)都等效地移到環(huán)內(nèi)，同時把給定信號改成@/阝，則電流環(huán)便等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)最后由于T,和TO,一般都比后小得多，可以當(dāng)作小慣性群而近亻以地看作是一個慣性環(huán)節(jié)，其時間常數(shù)為=Ts十ToId(s)Id(s)圖3電流環(huán)系統(tǒng)框圖從穩(wěn)態(tài)要求上看，希望電流無靜差，以得到理想的堵轉(zhuǎn)特性，由上圖可以看出，采用1型系統(tǒng)就夠了。從動態(tài)要求上看，實(shí)際系統(tǒng)不允許電樞電流在突加控制作用時有太大的超調(diào)，以保證電流在動態(tài)過程中不超過允許值，而對電網(wǎng)電壓波動的及時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)選用典型型系統(tǒng)。為了讓調(diào)節(jié)器零點(diǎn)與控制對象的大時間常數(shù)極點(diǎn)對消，選擇：叫，則電流環(huán)的動為下圖所示的典型形式，其中KKIKs?態(tài)結(jié)構(gòu)圖便成電流濾波時間常數(shù)：：0傭2s調(diào)節(jié)器參數(shù)?。阂?03sTzu一叾+Toa一0．00167+0．．002一0·00367s電流環(huán)開環(huán)增益：要求q孓5％時，應(yīng)取卜：0．5，因此：KI=136·24s TIR 0．03×0．5 一=L022s 2PK,T 2×0．05×40×0．00367、ACR的傳遞函數(shù)為！一L022×（0℃3s+1）34．07@．03s+1) 34℃7WACR(S)o．03s4，校驗(yàn)近似條件！電流環(huán)截止頻率CD一卜一24s(1)晶刊管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件 1 1=199．巧s>3T3×0．00167滿足近似條件（2）忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件；11o．18×0．03 3 一40．82s一<滿足近似條件（3）電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件1o衛(wèi)0167×0．002I1I=182．39s>仞滿足近似條件實(shí)際電路的搭建如下圖：00圖“電流環(huán)模擬電路UI一為電流給定電壓；一為電流負(fù)反饋電壓；嫵一電力電子變換器的控制電壓。、司文檔可自山復(fù)制編量、司文檔可自山復(fù)制編量、司文檔可自山復(fù)制編量 電流調(diào)節(jié)器電路參數(shù)的計算公式： ：RCi取：1傭KQ，電流環(huán)校正為典型1型系統(tǒng)時：一×一100×L022一1022K0100K0t0、03C ：0．3盡1D05．4轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)讠十電流環(huán)經(jīng)簡化后可視作轉(zhuǎn)速環(huán)中的一個環(huán)節(jié)，為此，須求出它的閉環(huán)傳遞函數(shù)：Id(s〕 s十1) 1well(s)：忽略高次項，上式可降階近似為：wch(s)?11s+1近似條件可由式（2巧2）求出；孓孓式中一轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)頻率特性的截止頻率。接入轉(zhuǎn)速環(huán)內(nèi)，電流環(huán)等效環(huán)節(jié)的輸入量應(yīng)為It(s),因此電流環(huán)在轉(zhuǎn)速環(huán)中應(yīng)等1s+1s+1UI(s)Kl這樣，原來是雙慣性環(huán)節(jié)的電流環(huán)控制對象，經(jīng)閉環(huán)控匍后，可以近似地等效成只有較小時間常數(shù)的一階慣性環(huán)節(jié)。2、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇用電流環(huán)的等效環(huán)節(jié)代替圖中的電流環(huán)后，圖圖孓5雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖整個轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖便如圖所示、o訁@1薩十1圖“轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖和電流環(huán)中一樣，把轉(zhuǎn)速給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)移到環(huán)內(nèi)，同時將給定信號改成U乜再把時間常數(shù)為1／&和的兩個小慣性環(huán)節(jié)合并起來，近似成一個時間常1數(shù)為的慣性環(huán)節(jié)，其中為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，在負(fù)載擾動作用點(diǎn)前而必須有一個積分環(huán)節(jié)，它應(yīng)該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR中，現(xiàn)在在擾動作用點(diǎn)后面己經(jīng)有了一個積分環(huán)節(jié)，因此轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)共有兩個積分環(huán)節(jié)，所以應(yīng)該設(shè)計成典型Il型系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)同時也能滿足動態(tài)抗擾性能好的要求。由此可見，ASR也應(yīng)該采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為；(s)一Ku(Tns+1)式中El—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；一轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。這樣，調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，CeTms(TZltS+1)CeTms(TZltS+1)令轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益為則（s）一K（轢s+1〕圖，7校正后系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)的選擇綜合系統(tǒng)和特性考慮，選取h一5，有：1 電流環(huán)等效時間常數(shù)： =2T=0．〕734s轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)：監(jiān)：001s1轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)：T+Tm一"〗+．！一2×0．佤》367．01℃173《sASR的超前時間常數(shù)為：《！：]。=5×0、01734=0．0867s可求得轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益：垮一=399彐s一可得A的比例系數(shù)為：6×06×0．05×0.132×0彐8Km：=1L432haR截止頻率：ASR傳遞函數(shù)為： 似s十1)1L43×（0．0867s+1)13L8〔0．0867s+1) 13L8 o．0867s S S4、校驗(yàn)近似條件：(1)電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件為：136．24K11：64．2s>Ok3T3伍00367滿足簡化條件（的轉(zhuǎn)速換小時間常數(shù)近似處理條件為：1卜莧136．24=3&9s一>CD.3T301滿足近似條件5．轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)圖5一8含給定濾波與反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器U一為轉(zhuǎn)速給定電壓，n一為轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電壓：U“調(diào)節(jié)器的輸出是電流調(diào)節(jié)器的給定電壓。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電路參數(shù)的計算公式．4取一100K0，轉(zhuǎn)速環(huán)校正為典型11型系統(tǒng)時：盡！一駡×Kn一100×1L43一1143K01100K0、司文檔可自山復(fù)制編量、司文檔可自山復(fù)制編量、司文檔可自山復(fù)制編量0、一0．0788F0·08些1100、44×0圍01：0℃4粼F6Mat《ab仿真60啟動過程仿真按照上面計算出的數(shù)據(jù)，在simulink中仿真。下圖給出了積分帶限幅的pr調(diào)節(jié)器m浦仿真模型：圖6一1仿真模型圖中不僅把PI調(diào)節(jié)器的比例部分和積分部分分開，對PI調(diào)節(jié)器的輸出設(shè)置上、下限幅，還要對積分設(shè)置上，下限幅。而且這種積分是積分環(huán)節(jié)本身所帶的。在環(huán)境下，這種積分限幅的實(shí)現(xiàn)需要雙擊積分模塊，在對話框中選中Lnmtoutput項，然后設(shè)置上、下限幅。使用一個階躍信號乍為設(shè)定信號。仿真截圖如下：圖6一2啟動波形