双闭环直流调速系统仿真研究指导.pptVIP

3.1.2 稳态结构图与参数计算 3.2 转速、电流反馈控制直流调速系统的数学模型与动态过程分析 3.2.1 转速、电流反馈控制直流调速系统的动态数学模型 3.3.3 按工程设计方法设计转速、电流反馈控制直流调速系统的调节器 用工程设计方法来设计转速、电流反馈控制直流调速系统的原则是先内环后外环。 先从电流环（内环）开始，对其进行必要的变换和近似处理，然后根据电流环的控制要求确定把它校正成哪一类典型系统， 再按照控制对象确定电流调节器的类型，按动态性能指标要求确定电流调节器的参数。 电流环设计完成后，把电流环等效成转速环（外环）中的一个环节，再用同样的方法设计转速环。 Toi——电流反馈滤波时间常数； Ton——转速反馈滤波时间常数 例题3-1 某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下： 直流电动机：220V，136A，1460r/min，Ce=0.132Vmin/r，允许过载倍数λ=1.5； 晶闸管装置放大系数：Ks=40； 电枢回路总电阻：R=0.5Ω ； 时间常数：Ti=0.03s， Tm=0.18s； 电流反馈系数：β=0.05V/A（≈10V/1.5IN）。 设计要求 设计电流调节器，要求电流超调量 解 1）确定时间常数 整流装置滞后时间常数Ts=0.0017s。 电流滤波时间常数Toi=2ms=0.002s。 电流环小时间常数之和，按小时间常数近似处理，取TΣi=Ts+Toi=0.0037s。 2）选择电流调节器结构 要求σi≤5%，并保证稳态电流无差，按典型I型系统设计电流调节器。用PI型电流调节器。 检查对电源电压的抗扰性能： ， 参看表3-2的典型I型系统动态抗扰性能，各项指标都是可以接受的。 3）计算电流调节器参数 电流调节器超前时间常数：τi=Ti=0.03s。 电流环开环增益：取KiTΣi=0.5， ACR的比例系数为 4）校验近似条件 电流环截止频率ωci=KI=135.1s-1 （1）校验晶闸管整流装置传递函数的近似条件 （2）校验忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件 （3）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 取 取40kΩ 取0.75μF 取0.2μF 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。 解 1）确定时间常数 （1）电流环等效时间常数。 由例题3-1，已取KITΣi=0.5，则 （2）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。 （3）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 （1）电流环传递函数简化条件 满足简化条件 （2）转速环小时间常数近似处理条件 满足近似条件 5）计算调节器电阻和电容 取 取4