转速电流双闭环直流调压调速系统课程设计报告.doc
《转速电流双闭环直流调压调速系统课程设计报告.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《转速电流双闭环直流调压调速系统课程设计报告.doc(34页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 转速电流双闭环直流调压调速系统课程设计报告题 目 转速电流双闭环直流调压调速系统 学 院 电子信息工程学院 专 业 自动化 学生姓名 秋凉 学 号 222222222222 年级 2010 级指导教师 一叶 职称 高空工人 2013年 12 月 29 日 转速电流双闭环直流调压调速系统的设计摘要:随着现代工业的发展,在调速领域中,双闭环控制的理念已经得到了越来越广泛的认同与运用。相对于单闭环系统中不能随心所欲的控制盒转矩的动态过程的弱点,双闭环控制则很好的弥补了这个缺陷,双闭环控制可实现转速和电流的两种负反馈的分别作用,从而获得良好的静、动态特性。其良好的动态性能主要体闲在其抗负载扰动以及抗
2、电网电压扰动之上。正是由于双闭环调速的众多优点,所以在此有必要对其最优化设计进行深入的探讨和研究。关键词:调速系统;转速环;电流环目 录1 调速控制系统的总体设计- 11.1 系统设计应注意的问题- 11.2 稳态结构图- 22 系统参数- 62.1 参数要求- 62.2 电流调节器的参数计算- 62.2.1 确定时间常数- 62.2.2电流调节器的结构选择 -62.2.3 电流调节器的参数计算- 72.2.4校验近似条件 -72.2.5 调节器电阻和电容的计算- 72.3 转速调节器的参数计算- 82.3.1 确定时间常数- 82.3.2 转速调节器的结构- 82.3.3 转速调节器的参数计
3、算- 82.3.4 检验近似条件- 92.3.5 调节器电阻和电容的计算- 92.3.6 校核转速超调量- 93 转速、电流反馈控制直流调速系统的调节器设计- 113.1电流调节器的设计- 113.2 转速调节器的设计- 153.3转速调节器退饱和时转速超调量的计算- 183.4 转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真- 203.4.1 电流环的系统仿真 -213.4.2 转速环的系统仿真- 224 总结 -25参考文献 -26致谢 -27成都大学电子信息工程学院课程设计1 调速控制系统的总体设计1.1 系统设计应注意的问题(1)对于经常正、反转运行的调速系统,缩短起、制动过程的时间是提高生产率
4、的重要因素。(2)在起动(或制动)过渡过程中,希望始终保持电流(电磁转矩)为允许的最大值,使调速系统以最大的加(减)速度运行。(3)当到达稳态转速时,最好使电流立即降下来,使电磁转矩与负载转矩相平衡,从而迅速转入稳态运行。 图1-1 时间最优的理想过渡过程 起动电流呈矩形波,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(制动)过程。 转速、电流反馈控制直流调速系统原理图如图1-1所示。图1-2 转速、电流反馈控制直流调速系统原理图ASR-转速调节器 ACR-电流调节器 TG-测速发电机 TA-电流互感器 UPE-电力电子调节器 Un*-转速给定电压 Un-转速反馈
5、电压 Ui*-电流给定电压 Ui-电流反馈电压 在系统中设置两个调节器,分别引入转速负反馈和电流负反馈以调节转速和电流。 把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。 从闭环结构上看,电流环在里面,称作内环;转速环在外边,称作外环。形成了转速、电流反馈控制直流调速系统(简称双闭环系统)。 1.2 稳态结构图 转速调节器ASR的输出限幅电压决定了电流给定的最大值,电流调节器ACR的输出限幅电压限制了电力电子变换器的最大输出电压,当调节器饱和时,输出达到限幅值,输入量的变化不再影响输出,除非有反向的输入信号使调节器退出饱和;当调节器不饱和时,PI调节器工
6、作在线性调节状态,其作用是使输入偏差电压在稳态时为零。对于静特性来说,只有转速调节器饱和与不饱和两种情况,电流调节器不进入饱和状态 。图1-3 双闭环直流调速系统的稳态结构图转速反馈系数 电流反馈系数(1) 转速调节器不饱和两个调节器都不饱和,稳态时,它们的输入偏差电压都是零。(2) 转速调节器饱和ASR输出达到限幅值时,转速外环呈开环状态,转速的变化对转速环不再产生影响。双闭环系统变成一个电流无静差的单电流闭环调节系统。稳态时图1-4 双闭环直流调速系统的静特性AB段是两个调节器都不饱和时的静特性,IdIdm, n=n0。BC段是ASR调节器饱和时的静特性,Id=Idm, nn0。在负载电流
7、小于Idm时表现为转速无静差,转速负反馈起主要调节作用。当负载电流达到Idm时,转速调节器为饱和输出U*im,电流调节器起主要调节作用,系统表现为电流无静差。采用两个PI调节器形成了内、外两个闭环的效果。当ASR处于饱和状态时,Id=Idm,若负载电流减小,Idn0,nTi,选择i= Ti ,用调节器零点消去控制对象中大的时间常数极点, 希望电流超调量si 5%,选 =0.707,KITSi =0.5,则图3-5 校正成典型I型系统的电流环(a)动态结构图 (b)开环对数幅频特性模拟式电流调节器电路图3-6 含给定滤波与反馈滤波的PI型电流调节器U*i 电流给定电压;Id 电流负反馈电压; U
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 转速 电流 闭环 直流 调压 调速 系统 课程设计 报告
链接地址:https://www.31doc.com/p-3322200.html