雙閉環(huán)控制系統(tǒng)

課程 課程設(shè) 課題 雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè) 班級 姓名 學(xué)號 目第1章雙閉環(huán)系統(tǒng)分 系統(tǒng)介 系統(tǒng)原 雙閉環(huán)的優(yōu) 第2章系統(tǒng)參數(shù)設(shè) 電流調(diào)節(jié)器的設(shè) 時間參數(shù)選 計算電流調(diào)節(jié)參 校驗近似條 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè) 電流環(huán)等效時間常數(shù) 轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率 計算控制器的電阻電容 第3章仿真模 電流環(huán)模 轉(zhuǎn)速環(huán)模 第4章仿真成 電流環(huán)仿真成 轉(zhuǎn)速環(huán)仿真成 穩(wěn)定性指標(biāo)的分 電流環(huán)的穩(wěn)定 轉(zhuǎn)速環(huán)的穩(wěn)定 結(jié) 參考文 1章雙閉環(huán)系統(tǒng)全控三種；按電路構(gòu)造可分為橋式電路和零式電路；按交流輸為單相、雙相、三相和多相電路；按控制辦法又可分為相控整流和斬波控制整流電路。本系統(tǒng)采用的?三相全控橋式晶閘管相控整流電路。這?由于電機容量相大，并且規(guī)定直流脈動小、容易濾波。其交流側(cè)由三相電網(wǎng)直接供電，直流出脈動很小的直流電。在分析時把直流電機當(dāng)成阻感性加反電勢負載。由于機電流持續(xù)因此分析辦法與阻感性負載相似，各參量計算公式亦相似。ASR（速度調(diào)節(jié)器）?據(jù)速度指令Un*和速度反Un的偏差進行調(diào)節(jié)，其輸出?電流指令的給定信號Ui*（對于直流電動機來說，控制電樞電流就?控制電磁轉(zhuǎn)矩，對應(yīng)的能夠調(diào)速）。ACR(電流調(diào)節(jié)器)Ui*和電流反Ui的偏差進行調(diào)節(jié)，其輸出?UPE（功率變換器件的）的控制信號Uc。進而調(diào)節(jié)UPE的輸出，即電機的電樞電壓，由于轉(zhuǎn)速不能突變，電樞電壓變化后，電樞電流跟著發(fā)生變化，對應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩也跟著變化，由Te-TL=Jdn/dt，只要Te與TL不相等轉(zhuǎn)速會對應(yīng)的變化。整個過程到電樞電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩達成平衡，轉(zhuǎn)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)屬于多環(huán)控制系統(tǒng)，每一環(huán)都有調(diào)節(jié)器，構(gòu)成一種完整的閉環(huán)系統(tǒng)。工程設(shè)計辦法遵照先內(nèi)環(huán)后外環(huán)的原則：先設(shè)計電流環(huán)（內(nèi)環(huán)），對其進行必要的變換在電流檢測信號中常有交流分量，為了不讓它影響調(diào)節(jié)器的輸入，加入了低通濾而濾波環(huán)節(jié)能夠使反饋信號延遲為了消除此延遲在給定位置加一種相似時間常數(shù)的慣性節(jié)。同理，由測速發(fā)電機得到的轉(zhuǎn)速反饋電壓常含有換向紋波，因此也在給定和反饋環(huán)節(jié)加入濾波環(huán)節(jié)。2章系統(tǒng)參數(shù)額定電

I=PN=3000=

(2- 額定電

R=U2=1602=

(2- 設(shè)立晶閘管放大系數(shù)Ks=

整流裝置滯后時間常數(shù)Ts，運用三相橋式電路的平均控制Ts=

(2-電流濾波時間電流環(huán)小時間

Toi=T∑i=Ts+Toi=

(2-(2-2-1I型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標(biāo)mT1/T2T/T1/1/1/Cmax/Cbtm/tv/電流調(diào)節(jié)器超前時間L

20×10-

(2-電流開環(huán)

Tl=R

=KI=0.5=0.5≈135.1s-

(2- C=Ur-IdRa=160-24×0.785≈0.088V?

(2- β=10= =0.533V/A

(2- 1.5×機電時間

= =

=0.072×0.785× （2-π375×0.0882×π電流調(diào)節(jié)器超前時間τi=Tl=電流調(diào)節(jié)

(2-K=KIτiR=135.1×0.03×0.785≈

(2-

40×電流環(huán)截止頻

ω=K=135.1S-

(2-①電力電子變換器純ωci<1= s-1≈196.1s-

(2- 3×②不考慮反電動勢的變化對電流環(huán)的動態(tài)

≥

== - -

(2-③電流環(huán)小慣

<

1 -1 -= ≈30.0.17×= ≈

(2-根據(jù)所規(guī)定的動態(tài)性能指標(biāo)來選用。普通狀況下，但愿電流超調(diào)量為放大倍數(shù)

α=10=10=0.006V?

(2- 1KI=2T∑i=2×0.0037=

(2-2-2II型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指h3456789σ%%%%%%%%tr/tS/K32211111轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)和轉(zhuǎn)速環(huán)小時間Ton=查2-2慣性環(huán)節(jié)時間1T∑n=KI+Ton=0.0074+0.001=τn=h?T∑n=5×0.00174=

(2-(2-轉(zhuǎn)速開環(huán)

nKN=h+1= 5+ =2191s-2n

(2-ASR

2h2T∑ 2×52×K=(h+1)βCeTm 6×0.533×0.0888×

=

(2- 2×5×0.785×0.006×例（2-22）按上述參數(shù)設(shè)計超調(diào)量σ2%<5%滿足設(shè)計規(guī) =K

=396.4×0.087≈34.5s-

（2- n電流環(huán)傳遞函數(shù)簡3

==

≈63.7s-1>

（2-轉(zhuǎn)速環(huán)小時間3

==

≈38.7s-1>

（2-

Rn=KnR0=686.8×4=

（2-C=τn

=

（2- 2740× =4Ton=4×0.01=

（2-

4× 18.75×σn=2Cb(λ-z)n*Tm=2×81.2%×1.5×2能滿足設(shè)計規(guī)=2%<3章仿真模3-3-4章仿真成 圖4-4-由附圖中仿真圖能夠看到，當(dāng)其幅頻特性曲0時，既其轉(zhuǎn)折點所對應(yīng)相頻線的點在-180之上，并且仍有一定余量，充足闡明該環(huán)節(jié)穩(wěn)由附圖中仿真圖能夠看到，當(dāng)其幅頻特性曲0時，既其轉(zhuǎn)折點所對應(yīng)相頻線的點在-180之上，并且仍有一定余量，充足闡明該環(huán)節(jié)穩(wěn)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)突加給定電壓由靜止?fàn)顟B(tài)啟動過程中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR經(jīng)歷了不ASR在起動過程中的飽和狀況，可將起動過程分為三個階段，即電流上升階段、恒流升速階調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)尚有一種特點，就是轉(zhuǎn)速必超調(diào)。在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR的作用是對轉(zhuǎn)速的抗擾調(diào)節(jié)并使之在穩(wěn)態(tài)時無靜差，其輸出限幅決定允許的最