1、西華大學課程設計說明書 西華大學課程設計說明書 第 （5) 判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性計算：電樞回路總電阻 R=0.18 ，總電感 L=2.16mH所以系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的時間常數：電磁時間常數Tl: Tl =L/R=2.16mH/0.18 =0.012s電力拖動機電時間常數: 晶閘管裝置的滯后時間常數Ts:0.00167S計算出開環(huán)放大系數應滿足的穩(wěn)定條件為K66.988，又因為K=103.44，所以系統(tǒng)不穩(wěn)定。4.2、電流截止負反饋環(huán)節(jié)參數計算與設計M+- UdId RsVDUi Ucom接放大器M如圖3-1.其工作原理是：利用獨立的直流電源作為比較電壓，其大小可用電位器調節(jié)，相當于可調截至（保護）電流值

2、。當時，二極管導通，電流截止負反饋信號加到放大器上去，從而使晶閘管系統(tǒng)輸出電壓減小，機械特性呈下垂特性；當M+- UdId RsVDUi Ucom接放大器M圖3.3電流截止負反饋環(huán)節(jié)4.3、 調節(jié)器的參數設計與計算在設計閉環(huán)調速系統(tǒng)時，常常會遇到動態(tài)穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)性能指標發(fā)生矛盾的情況，這時，必須設計一個合適的動態(tài)校正裝置，用它來改造系統(tǒng)，使它同時滿足動態(tài)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)性能指標兩方面要求。動態(tài)校正的方法很多，而且對于一個系統(tǒng)來說，能夠符合要求的校正方案也不是唯一的。在電力拖動自動控制系統(tǒng)中，最常用的是串聯(lián)校正和反饋校正。串聯(lián)校正比較簡單，也容易實現。對于帶電力電子變換器的直流閉環(huán)調速系統(tǒng)，由于其傳

3、遞函數的階次較低，一般采用PID調節(jié)器的串聯(lián)校正方案就能完成動態(tài)校正的任務。PID調節(jié)器中有PD、PI和PID三種類型。由于PD調節(jié)器構成的超前校正，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，并獲得足夠的快速性，但穩(wěn)定精度可能受到影響；由PI調節(jié)器構成的滯后校正，可以保證穩(wěn)定精度，卻是以對快速性的限制來換取系統(tǒng)穩(wěn)定的。一般調速系統(tǒng)的要求以動態(tài)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)精度為主，對快速性要求差一些，所以采用PI調節(jié)器。如下圖4.4所示：圖4.4比例積分（PI）調節(jié)器線路圖現在我們利用PI調節(jié)器來校正，原系統(tǒng)的傳遞函數如下其中K=103.44，T1=0.012，由于因此分母中的二次項可以分解成兩個一次項之積，T1=0.084 ,T

4、2=0.014W（s）所對應的伯特圖，應用MATLAB仿真軟件繪制如下圖4.5所示：圖4.5系統(tǒng)校正前bode圖由于原始系統(tǒng)不穩(wěn)定，表現為放大系數K過大，截止頻率過高，應該設法把他們壓下來。因此，把校正環(huán)節(jié)的轉折頻率設置在遠低于原始系統(tǒng)截止頻率處,令,使校正裝置的比例微分項與原始系統(tǒng)中時間常數最大慣性環(huán)節(jié)對消,從而選定。其次，為了使校正后的系統(tǒng)具有足夠的穩(wěn)定裕度，它的對數幅頻特性應以的斜率穿越線，將原始的對數幅頻和相頻特性壓低，使校正以后系統(tǒng)的對數幅頻和相頻特性的截止頻率。這樣，在處，應有。根據以上兩點，校正環(huán)節(jié)添加部分的對數特性就可以確定下來了：因此 代入已知數據，得 s-1取 ，為了使，取

5、，查得L1=37.9db，L2=-37.9db。從特性2可以看出 所以 又 所以 已知,則 ,所以取 ，取三、系統(tǒng)的計算機仿真1、仿真軟件介紹： 此次系統(tǒng)的仿真，我們選擇用MATLAB中的Simulink來實現，在Simulink中，我們把系統(tǒng)的框圖輸入進去，再將各個部分的函數輸入進去，就可以獲得我們需要的仿真圖。2、系統(tǒng)的仿真 我們先將我們需要仿真的模型建好，如下圖然后我們加入階躍輸入，再進行仿真觀察示波器波形然后我們再加入負載擾動，再觀察示波器波形四、總結體會： 本文實現了帶電流截止負反饋的晶閘管的直流單閉環(huán)調速系統(tǒng)的設計，介紹了帶電流截止負反饋的轉速調節(jié)的基本原理。通過參數的設計達到了題

6、目的要求。通過本次課程設計，使我對電流截至負反饋的晶閘管直流單閉環(huán)調速系統(tǒng)分析與設計方法有了更加深刻的認識，為以后的學習和工作打下了堅實的基礎。在大學的課堂的學習只是在給我們灌輸專業(yè)知識，指導我們學習的方向。如果我們想把所學的用到我們現實的生活中去，則必須要有扎實的理論基礎，此次的設計為我奠定了一個理論基礎，同時我會在以后的學習、生活中磨練自己，使自己更好的將理論與實踐相結合，以取得更好的成果。此外在查找資料的過程中我也學到了許多新的知識，在和同學協(xié)作過程中增進同學間的友誼，使我對團隊精神的積極性和重要性有了更加充分的理解。通過這次畢業(yè)設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活

7、中都應該不斷的學習，努力提高自己的知識和綜合素質?？傊f事開頭難，知識必須通過應用才能實現其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。五、致謝： 短短兩星期的課程設計即將結束。在本次設計過程中，我不僅在專業(yè)知識方面得到了鞏固，還學到了許多新的知識。這次課程設計不僅僅是一次課題，更是一次對我大學三年所學專業(yè)知識的總結，使我獲益良多。當然，這些收獲與老師細心的指導和同學熱心的幫助是分不開的。在設計和寫論文的過程中也遇到了不少的困難，但在李偉老師的悉心指導、同學的熱心幫助和自己的共同努力下使問題基本得到了解決，順利完成了設計。也使得我的理論知識和設計能力都有了很大的提高。在此，我特地向李偉老師和各位同學表示衷心的感謝。六、參考文獻：1、陳伯時主編，電力拖動自動控制系統(tǒng)（第3版），機械工業(yè)出版社，20042、王兆安等編著，電力電子技術（第4