多环控制的直流调速系统ppt课件.pptVIP

第二章多环控制的直流调速系统 起动过程，只有电流负反馈，没有转速负反馈； 稳态时，只有转速负反馈，没有电流负反馈。 三 稳态结构图和静特性 带限幅作用 PI调节器 稳态特性 饱和——调节器输出达到限幅值.相当于使该调节环开环。 不饱和——输出未达到限幅值 当调节器不饱和时，PI 作用使输入偏差电压在稳态时总是零。注意:此时PI调节器的输出量与输入无关，而是由它后面环节的需要决定的。当调节器饱和时，即使有输入偏差，调节器的输出始终不变，失去控制作用，直到有反向偏差使之推出饱和状态。 4. 两个调节器的作用 双闭环调速系统的静特性在负载电流小于Idm时表现为转速无静差，这时，转速负反馈起主要调节作用。 当负载电流达到 Idm 后，转速调节器饱和，电流调节器起主要调节作用，系统表现为电流无静差，得到过电流的自动保护。 四 . 各变量的稳态工作点和稳态参数计算 稳态参数计算.反馈系数计算 两个给定电压的最大值U*nm和U*im由设计者选定，设计原则如下： U*nm受运算放大器允许输入电压和稳压电源的限制； U*im 为ASR的输出限幅值。由电流反馈系数和Idm决定 启动波形分析 第1阶段 由于在起动过程中转速调节器ASR经历了不饱和、饱和、退饱和三种情况，整个动态过程就分成图中标明的I、II、III三个阶段。 第2阶段 第3阶段 系统静态结构 由于ASR采用了饱和非线性控制，起动过程结束进入转速调节阶段后，必须使转速超调，ASR的输入偏差电压 △Un为负值，才能使ASR退出饱和。 采用PI调节器的双闭环调速系统的转速响应必有超调。 本质 双闭环系统中，由于增设了电流内环，电压波动可以通过电流反馈得到比较及时的调节，不必等它影响到转速以后才能反馈回来，抗电网扰性能大有改善。 1. 转速调节器的作用 （1）转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速 n 很快地跟随给定电压变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PI调节器，则可实现无静差。 （2）对负载变化起抗扰作用。 （3）其输出限幅值决定电机允许的最大电流。 2. 电流调节器的作用 思考 思考 * * 电 力 拖 动 自 动 控 制 系 统 第三章 转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法 双闭环调速系统的结构\稳态参数\启动性能分析 调节器工程设计(课程设计） 系统仿真 一、理想的全给定起动过程 id，n IdL 0 t id，n IdL 0 t t1 t2 系统突加给定 不理想的起动过程 理想的起动过程 理想起动过程波形如图所示，起动电流呈方形波，转速按线性增长。这是在最大电流（转矩）受限制时调速系统所能获得的最快的起动过程。 3-1 基于转速、电流的双闭环直流调速系统 为了实现在允许条件下的最快起动，关键是要获得一段使电流保持为最大值Idm的恒流过程。 按照反馈控制规律，采用某个物理量的负反馈就可以保持该量基本不变，那么，采用电流负反馈应该能够得到近似的恒流过程。 希望能实现控制： 怎样才能做到这种既存在转速和电流两种负反馈，又使它们只能分别在不同的阶段里起作用呢？ 双闭环调速系统的构成 二、转速、电流双闭环调速系统的构成 3-1 基于转速、电流的双闭环直流调速系统 速度环 电流环 ASR ACR ? ? M U*n U*i Uct Ui + Ud _ L +_ Un TG ~ -- 结构特点：双独立无差调节器串级调节系统 ASR 转速调节 (PI) ACR 电流调节器(PI) 其中， 系统给定为ASR的输入，ASR 的输出为ACR的给定 图2-3 双闭环直流调速系统电路原理图 + + - + - M TG + - + - RP2 n U*n R0 R0 Uc Ui TA L Id Ri Ci Ud + + - R0 R0 Rn Cn ASR ACR LM GT V RP1 Un U*i LM M TG UPE 2。系统电路结构 电流调节器ACR的输出限幅电压Ucm限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm 转速调节器A