双闭环直流调速系统的工程设计与典型系统.pdfVIP

维普资讯 … … … … 学 报 吨 轰2OOO……㈣ 闭环直流调速 系统I的 程设 与洪 型 系统 ／ 、． _ — — — — — — — — — — — — — - — — — — — — — 一 — — — — — — — — 一 、— — — — — — — — — — — ／ tI-a 上(海电机技术高等专科张学吉校松电气 卅 ／ 工程 系 ．上海 200240) l 摘 要 介绍了双闭环直流调速系统的工程设计方法与典型系统的关 系 ．F设计举例 关键词 双闭环 ，诃速 ，典型系统 中图号 TM921-1 一 个 晶闸管直流调速系统是 由转速的给定、检测、反馈 ，平波电抗器 ，可控整流器 ，放大器 ， 直流电动机等环节组成。这些环节都是根据用户要求首先被选择而确定下来 ，从而构成 了系 统的固有部分。一般来说 ，仅有这些固有部分所组成 的系统是难蹦满足生产机械 的全面要琅 的，特别是对系统动态性能的要求，有时甚至是不稳定 的。为 了设计建立一个静态、动态都是 适用的调速系统 ，尤其是达到动态性能的要求 ，还必须对系统进行校正，也就是在上述 固有部 分所组成的调速系统中另外加入一个校正环节，使系统 的动态性能也能达到指标要求。确定 系统校正环节的过程就是系统的动态设计。校正环节又称为调节器 ，系统的动态设计就是调 节器设计 。 作为工程设计方法，首先要使 问题简化，突出主要矛盾 ，简化 问题的基本思路是 ：把调节器 的设计过程分为两步：第一步，先选择调节器的结构， 确保系统稳定 ，同时满足所需的静态精 度。第二步，再选择调节器的参数，以满足动态性能指标。在选择调节嚣结构时，只采用少量 的典型系统 ，它的参数与系统性能指标的关系都 已事先找到。具体选择参数时，只须按现成的 公式和表格 中的数据计算一下就可 阻了，这样使设计方法规范化 ，大大减少 了设计的工作量。 在工程设计中，通常将二阶系统与三阶系统作为动态校正的预期系统 ，分别称它们为典 ¨[ 系统与典 Ⅱ系统。作为典 I系统，其开环传递函数为： )：丽 它的闭环结构 图与它的开环对数频率特性如图 1所示。选择它作为典型系统不仅 因为其结构 筒单 ，而且对数幅额特性的中频带 以一20db／dec的斜率穿越零分贝线，只要参数的选择能保证 足够 的中频带宽度，系统就一定是稳定的，且有足够 的余量。作为典 Ⅱ系统，其开环传递 函数 为 ： ， 一 ( ±!) ¨ 一S(巧 +1) 它的闭环结构 图与它的开环对数额率特性如图2所示。其中频段也是 一2M(b／dec的斜率穿 越零分贝线，保证系统的稳定，7f比T大得越 多，别稳定裕量越大。 收稿 日期 2OOO一03—04 · l9 · 维普资讯 双 闭环直流调速 系统 的工程设计与典型 系统 b】站构图 图 1 典型 I系统 b)结构田 图2 典型 Ⅱ系统确定 多闭环控制 已是现代 电力控制系统结构的普遍形式，以转速 ，电流双闭环结构应用最为广 泛。对于双闭环调速系统 ，先 以电流环开始，首先确定 电流调节器的类型及参数 ，然后将校正 后的电流环 当作速度环内的一个等效环节，与其它环节一起作为速度环的被控对象再来确定 速度调节嚣的类型及参数。电流环 的一项重要作用就是保持 电流在动态过程 中