1、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真答辯Review 第二章討論的轉(zhuǎn)速反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)（單閉環(huán)系統(tǒng)）用PI調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差，消除負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)對(duì)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的影響，并用電流截止負(fù)反饋限制電樞電流的沖擊，避免出現(xiàn)過電流現(xiàn)象。但單閉環(huán)系統(tǒng)不能按理想要求控制電流。 對(duì)于需要經(jīng)常正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的調(diào)速系統(tǒng)，譬如我們工程實(shí)踐時(shí)的數(shù)控車床，刨床等機(jī)械設(shè)備。我們期望在起動(dòng)和制動(dòng)中保持電樞電流（電磁轉(zhuǎn)矩）為允許的最大值，使其擁有最大加速度。當(dāng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)最好使電流立即降下來與負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡，從而迅速進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。這樣更加能提高生產(chǎn)效率。此時(shí)起動(dòng)電流呈矩形波，轉(zhuǎn)速線性增長(zhǎng)。 于是考慮采用轉(zhuǎn)速電流負(fù)反饋雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。在起動(dòng)過程中

2、只有電流負(fù)反饋，在達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)只有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋； ACR和ASR均采用PI調(diào)節(jié)器； 內(nèi)環(huán)截止頻率要大于外環(huán)，避免出現(xiàn)震蕩使系統(tǒng)不穩(wěn)定。轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) -工程設(shè)計(jì)法工程設(shè)計(jì)法一 .電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)由于電磁時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于機(jī)電時(shí)間常數(shù),故轉(zhuǎn)速的變化比電流的變化慢得多，對(duì)于電流環(huán)來說，反電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)變化很慢的擾動(dòng)，按動(dòng)態(tài)性能設(shè)計(jì)電流環(huán)時(shí)可暫且忽略反電動(dòng)勢(shì)影響。近似條件 為電流環(huán)開環(huán)截止頻率 LMTT13cici確定時(shí)間常數(shù) 整流裝置滯后時(shí)間常數(shù) 。按照書P15表2-2，知三相橋式電路的平均失控時(shí)間 =0.0017s 電流濾波時(shí)間常數(shù) ，有(12)

3、=3.33ms,取 =2ms=0.002s 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和 = + =0.0037sSTSToiToiToiTiTSToiT選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求 ，保證穩(wěn)態(tài)電流無(wú)差，按一型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用PI調(diào)節(jié)器，檢查對(duì)電源電壓抗擾性能 查找書P72 表3-2知性能可接受。%5i11. 80037. 003. 0iTTL 計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù) = =0.03s電流開環(huán)增益，應(yīng)取 計(jì)算得 = =135.1 s) 1siii)(（KWSACRiLT5 . 0iITKIK0037. 05 . 01s013. 105. 0405 . 003. 01 .135siIiKRKK校驗(yàn)近似條件校驗(yàn)晶閘管整流裝

4、置傳遞函數(shù)的近似條件校驗(yàn)忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件校驗(yàn)電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件 均滿足cissT11 .19631ciLMTT82.4013cioisTT8 .180131二.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)確定時(shí)間常數(shù) 電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù) 取 =0.0074s 轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù) 轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù) 選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) PI調(diào)節(jié)器IK15 . 0iITKIK1sTon01. 00174. 01onInTKTs) 1(n)(sKWnnSASR計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù) 取h=5，則ASR超前時(shí)間常數(shù) 校驗(yàn)近似條件 轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率 電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件 轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件 均滿足087. 0nn

5、hT2224 .39621sThhKnN7 .112) 1hnMenRThTCK（15 .34sKnNcncn1i7 .6331sTKIcnon7 .3831TKI雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)simulink仿真搭建仿真搭建ACR空載起動(dòng)空載起動(dòng) 滿載起動(dòng)滿載起動(dòng) 1秒時(shí)刻突加秒時(shí)刻突加50A負(fù)載擾負(fù)載擾動(dòng)動(dòng)滿載啟動(dòng)滿載啟動(dòng)=0.00666 =0.008*nU電流反饋極性接反電流反饋極性接反震蕩激烈，不穩(wěn)定轉(zhuǎn)速反饋極性接反轉(zhuǎn)速反饋極性接反TIPSn 設(shè)計(jì)應(yīng)考慮實(shí)際生產(chǎn)指標(biāo)需求來靈活設(shè)計(jì),不是一定要遵循h(huán)=5或KT=0.5， n 轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間和電流濾波均是滯后環(huán)節(jié)，為保證給定和反饋信號(hào)時(shí)間上的匹配，前向通道上考慮要加上相同濾波時(shí)間常數(shù)的滯后環(huán)節(jié)n 內(nèi)環(huán)截止頻率要大于外環(huán)，即內(nèi)環(huán)響應(yīng)要快于外環(huán)。否則從控制思想上講，內(nèi)環(huán)或處于壓縮狀態(tài)，或處于膨脹狀態(tài)(臨界條件在實(shí)際控制系統(tǒng)中基本不存在，即不穩(wěn)定），如此電流環(huán)處于混雜狀態(tài)，對(duì)控