直流调速系统教学课件PPT电力拖动自动控制系统.ppt

②ASR：为保证系统无静差，ASR采用PI调节器，设 按照跟随性和干扰性均较好原则，速度环校正成典型II型系统，取h=5。 , 取330KΩ 取3×0.47μF ∴ ，n*=1000r/m 采用以上参数，计算ASR退饱和超调量： 10% 满足要求。 ∴ 3) 起动到最低转速时，速度超调量为： 4）空载起动到额定转速时的时间为： 3.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 采用了转速、电流反馈控制直流调速系统，设计者要选择ASR和ACR两个调节器的PI参数，有效的方法是使用调节器的工程设计方法。 工程设计是在一定的近似条件下得到的，再用MATLAB仿真软件进行仿真，可以根据仿真结果对设计参数进行必要的修正和调整。 * * 3.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 * * 3.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 * * 3.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 PI参数是根据例题3-1计算的结果设定 在直流电动机的恒流升速阶段，电流值低于200A，其原因是电流调节系统受到电动机反电动势的扰动。 * * 3.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 PI调节器的传递函数为 * * 3.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 PI调节器的传递函数为 * * 3.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 * * 3.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 * * 3.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 ASR调节器传递函数为 双击阶跃输入模块把阶跃值设置为10 * * 3.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 把负载电流设置为136，满载起动 * * 3.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真 利用转速环仿真模型同样可以对转速环抗扰过程进行仿真，它是在负载电流IdL(s)的输入端加上负载电流 图3-36是在空载运行过程中受到了额定电流扰动时的转速与电流响应曲线。 * * 在工程设计时，首先根据典型I型系统或典型Ⅱ型系统的方法计算调节器参数， 然后利用MATLAB下的SIMULINK软件进行仿真， 灵活修正调节器参数，直至得到满意的结果。 * * * 校验电流环小时间常数近似处理条件 5）计算调节器电阻和电容 * * 2．转速调节器的设计 * * 图3-22 转速环的动态结构图及其简化 (a)用等效环节代替电流环 2．转速调节器的设计 * * 图3-22 转速环的动态结构图及其简化 (b)等效成单位负反馈系统和小惯性的近似处理 把转速给定滤波和反馈滤波环节移到环内，同时将给定信号改成 U*n(s)/?， 把时间常数为 1 / KI 和 Ton 的两个小惯性环节合并 * * 转速环的控制对象是由一个积分环节和一个惯性环节组成，IdL(s)是负载扰动。 系统实现无静差的必要条件是：在负载扰动点之前必须含有一个积分环节。 转速开环传递函数应有两个积分环节，按典型Ⅱ型系统设计。 ASR采用PI调节器 * * Kn — 转速调节器的比例系数； ? n — 转速调节器的超前时间常数。 调速系统的开环传递函数为 令转速环开环增益KN为 则 * * * * 图3-22 转速环的动态结构图及其简化 (c)校正后成为典型Ⅱ型系统 无特殊要求时，一般以选择h=5 为好 模拟式转速调节器电路 U*n —转速给定电压；–αn —转速负反馈电压；U*i —电流调节器的给定电压。 * * 例题3-2 在例题3-1中，除已给数据外，已知：转速反馈系数α=0.07Vmin/r（≈10V/nN）， 要求转速无静差，空载起动到额定转速时的转速超调量σn≤10%。 试按工程设计方法设计转速调节器，并校验转速超调量的要求能否得到满足。 * * 1）确定时间常数 电流环等效时间常数。 由例题3-1，已取KITΣi=0.5，则 转速滤波时间常数。根据所用测速发电机纹波情况，取Ton=0.01s。 转速环小时间常数。按小时间常数近似处理，取 * * 2）选择转速调节器结构 选用PI调节器 3）计算转速调节器参数 取h=5，则ASR的超前时间常数为 转速环开环增益： ASR的比例系数为 * * 4）检验近似条件 转速环截止频率为 电流环传递函数简化条件 转速环小时间常数近似处理条件 * * 5）计算调节器电阻和电容 取470kΩ 取0.2 μF 取1μF * * 6）校核转速超调量 当h=5时，由表3-4查得，σ