一．基本思想 1二．雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖 1三．電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) 210101011五退飽時(shí)12六總14ASRACRⅠ就夠了動(dòng)實(shí)際不允許電樞突加下時(shí)有太大超保證動(dòng)過(guò)不超過(guò)允許值而對(duì)網(wǎng)壓波動(dòng)時(shí)抗擾只次因素因而跟隨能為主即選擇Ⅰ對(duì)于由于滿足抗干擾能好并且決定將Ⅱ二實(shí)際動(dòng)框圖UUiE(s)IdLUn11Ts1onASRTs1ACRU(s)cKsU(s)1/R I(s)d0doiTs1sTs1lRTsm1 n(s)CeTs流環(huán)oiTs圖2-1動(dòng)框圖2-1。由于電流檢測(cè)信號(hào)中常含有交流分量，為了不使它影響到節(jié)器輸入，需要加低通濾波。這樣濾波節(jié)傳遞函數(shù)可用一階慣性節(jié)來(lái)表示其濾波時(shí)間常T 按需要選定以濾平電流檢測(cè)信號(hào)為準(zhǔn)然而，oi在抑制交流分量同時(shí)，濾波節(jié)也延遲了反饋信號(hào)作用，為了平衡這個(gè)延遲作用，在給定信號(hào)通道上加入一個(gè)同等時(shí)間常數(shù)慣性節(jié)，稱作給定濾波節(jié)。其意義是讓給定信號(hào)和反饋信號(hào)經(jīng)過(guò)相同延時(shí)，使得二者在時(shí)間上恰好配合。由測(cè)發(fā)電機(jī)得到轉(zhuǎn)反饋電壓含有換向紋波，因此也需要濾波，濾波時(shí)間常數(shù)用T 表示。根據(jù)和電流一樣道理，在轉(zhuǎn)給定通道上也加入時(shí)間常數(shù)T 給定濾on on波節(jié)。三．電流節(jié)器設(shè)計(jì)電流化簡(jiǎn)在2-1電流電流反饋?zhàn)饔孟嘟?，這給設(shè)計(jì)工作來(lái)。上，反電轉(zhuǎn)，它表轉(zhuǎn)電流影響。在一，電時(shí)間常數(shù)T于機(jī)電時(shí)間常數(shù)T，因此，轉(zhuǎn)化電流變l m化得，電流來(lái)，反電是一個(gè)化，在電流瞬過(guò)程中，可以為反電基本不，即

E

，這樣，在按性設(shè)計(jì)電流時(shí)，可以暫不考慮反電化影響，得到電流近似3-1。UUi1TsACRU(s)cKUsd0(s)1/RI (s)doiTs1sTs1lTs1oi3-1忽略反電影響U/。iUi

Ts1

ACR

Uc

K/Rss Ts1)s

I (s)doi

1)(s l3-21Ts

s

T 0.1s，oiTsTT Tl s oi lT TTi s oi

3-1）3-3。Tsmax/T/Tsmax/T/s2010105iACRTiACRTs1K/slTs1)I (s)di3-33-3成W (s)

Ki i

1)

（3-2）ACR si式中 K 比例系數(shù)i超前時(shí)間常數(shù)i為了讓零點(diǎn)與大時(shí)間常數(shù)極點(diǎn)消 Ti l

（3-3）則動(dòng)態(tài)框便為3-4所以形式其中isK KKis

（3-4）I RiiKII (iKII (s)dsTs1)i3-4Ⅰ系統(tǒng)動(dòng)態(tài)框圖3-5繪出了后開(kāi)數(shù)幅頻特.20dB/20dB/ci1Ti/s140dB/O3-5Ⅰ系統(tǒng)電流環(huán)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計(jì)算表3-2Ⅰ系統(tǒng)動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)和頻域指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系超調(diào)量上升時(shí)間t0%%T%T%T%TrtTTTT阻尼比0．60．5p截止頻率c76阻尼比0．60．5p截止頻率c76.369.965.559.251.80.243/T0.367/T0.455/T0.596/T0.786/Ti i iKi

5選0.707

TI

0

，且已知Ti

TTs

0.00170.0010.0027s

0.5K I Ti

0.50.0027

185.2s1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當(dāng)兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí)。各變量之間的關(guān)系：UUn n

0UUi i

Id

IdmI 3.7A2N

nN

r/

U nnN

r U

i

1.351V/AIN34T

23.70.5sR

4.8lTRK l

6.5

s2.784i 2KTs i

24.8TTli

3-3Ⅰ統(tǒng)動(dòng)態(tài)可以接受。3-3Ⅰ統(tǒng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)與關(guān)系mTT1TmTT1T151101201302T2CCmax100%55.5%33.2%18.5%12.9%bt /Tm2.83.43.84.0t/Tv14.721.728.730.4ci I

.2s1晶閘管整裝置傳遞函近似條件

1 13s

ciTm

0.2s1T1TTml

3 3

10.210.20.015小時(shí)間常數(shù)處理。計(jì)算調(diào)節(jié)器阻和容

11 13 TTsoi1 13 TTsoi

10.001710.00170.001含給定濾波和饋濾波模擬式P型調(diào)節(jié)器原理圖如圖3-6圖中U為給i定壓I 為饋壓調(diào)節(jié)器輸出就是力子換器控制U 。d c根據(jù)運(yùn)算放大器路原理且R0

kRK ii R0

RKRi i

T

取RC i i i1

C i i R Ri T

1030.001

107

取0.1350FT oi 4

RC0

C 4 oi R0

4

103

1107

取R Ci iR0U2iR02Id

R02-A U-c+C +oiR02 RbalCoi3-6PIRi

1Ci

FCoi

i

4.3%5%3-。四．轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)等效閉傳遞函數(shù)Wcli

經(jīng)化簡(jiǎn)后視作轉(zhuǎn)速中一個(gè)此需出它閉傳遞函數(shù)由3-4知：KW

Id

s(T

Is1) 1

4-）cli

U/i

K T 1i1I siTs1) K Ki I I忽略高此項(xiàng)Wcli

降階近似Wcli

11 s1KI

4-）U)iI(s)d

W

1

4-）Ui

K s1I1KI

。表明改造了加快了電跟隨作用。結(jié)構(gòu)化簡(jiǎn)和調(diào)器結(jié)構(gòu)選擇用代替圖2-1整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖如圖4-1所示。UU1nTs11IdL(s)ASRUi1KIIdons1RCTsemn(s)Ts1on圖4-1代替和把給定濾波和反饋濾波移到同將給定信號(hào)改成U/再把1/Kn

和T 兩個(gè)合并起個(gè)on其T T 1 T 則結(jié)構(gòu)框圖化簡(jiǎn)其K onIUU*(s)I(s)ASR/T s1nI(s)dLRCTsemn(s)d4-2Ⅱ系統(tǒng)這樣系統(tǒng)同時(shí)也能滿足態(tài)抗能好要求至于其階躍響超量較大那么線系統(tǒng)算據(jù)際系統(tǒng)飽非線質(zhì)會(huì)使超量大大降低。由ASR也采PI其：W

K(n

s1)n

（4-4）ASR sn式K 比例系數(shù)n超時(shí)間常數(shù)nU

K N

s1n

n(s)2Tn

s1)4-3Ⅱ系統(tǒng)這樣系統(tǒng)：W(s)

Kn

s1)n

/

K n

s1)nn

CT

s1)

CTs2(T

s1)nK N

em n

n em nnK Kn

4-5）N CTn e m則 W

K N

sn

4-6）n n

sⅡ系統(tǒng)的TK和。了分析方便，引入一個(gè)新的變量h，令2h2T 1

L/dB

4-7）4040dB/hK0 20dB/2 21T11c/140dB/s1圖4-4Ⅱ系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性和中頻寬h是斜率20dB/h140dB/4-4K

0g1

g)0gc

1

)1 c此

1 c

8）“振蕩指標(biāo)法”的閉環(huán)幅頻特性峰值M 最小準(zhǔn)則可以找到h和之間的一種最佳配r c合。這一準(zhǔn)則表明對(duì)于一定的h值只有一確定的可以得到最小的閉環(huán)幅頻特性c值M 這時(shí)和之間的關(guān)系是rmin2 2h2 h1c h1

c 1 2

（4-9）c 2c1

（4-10）以上式稱M 準(zhǔn)則的“最佳頻比”因而有rmin 1 2

ch1

2h1h1

2c1(

)

1(11)

（4-11）c 2 1

2 2 T確定h之后根據(jù)式和式即可分別求得和。c根據(jù)（4-8）和（4-11）可得K

2

h1(

)2h1

h1

（4-12）1 c 1 2

hT 2

2h2T2由式（4-12）可知轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)增益K 為NK h1N 2h2T2n

（4-13）因此(h1)CTK emn

（4-14）n算

TI

0.5Ti

s則：

1 K I

2

0.0054sTon

0.005s

T 1n KI

T 0.0054on

0.005

0.0104s

h5ASR3

hTn

50.0104

0.052s

K h1

51

1109

1N 2h2T2n

25

0.010424ASR

(h1)CTK emK

61.3510.120.2

5.756n 2n

2

0.056

0.01042

K K

1109

0.052

57.671NN

cn N n1。

11 K3 1 K3 TIi

8731185185200027。計(jì)算調(diào)節(jié)器阻容

11 K3 1 K3 TIon

64151nCRnCnR02R02A-Ui+ConR2+R200RbalnConn4-5PI5R0

kRK n R0

R KRn n

kRn

230k RC n n n

C nn Rn

103

7

0.1FCn

0.2260FT 1on 4

RC 0 on

4TC onon R0

4103

5107

0.5FCon

0.5F4-1Ⅱ系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)按M 準(zhǔn)確參數(shù)關(guān)系）hrh345678910%%%%%%%%h

37.6%。實(shí)際上于4-1是按線t/Trt/Tsk32211111t/Trt/Tsk32211111五．轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器退飽和轉(zhuǎn)速超調(diào)量的算算退飽和超調(diào)量起動(dòng)過(guò)程可按分段線性化的方法來(lái)處理。ASR飽和相于轉(zhuǎn)速環(huán)開(kāi)環(huán)電流環(huán)輸入恒定電壓U

如果忽略電流環(huán)短暫的跟隨過(guò)程其輸出量也基本上是恒定值I 因而電動(dòng)機(jī)基本上按恒加速度起動(dòng)其加速度為dmdn(Idt

I ) RdL CT

（5-1）em這個(gè)加速過(guò)程一直延續(xù)到t刻nn為止。取式的積分得2CTnt em

（5-2）2 (Idm

I )RdL

(h1)CT到K

em和UnU

則n 2n

im dm2h KUt (

) n n T

（5-3）2 h

UnASR退飽和后轉(zhuǎn)速環(huán)恢復(fù)到線性范圍內(nèi)運(yùn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖4-1相同只是初始條件同了。分析線性系統(tǒng)跟隨性初始條件為n(0)

I(0)0d討論退飽和超調(diào)飽和階段的終了狀態(tài)就是退飽和階段的初始狀態(tài)只是把間坐標(biāo)t

tt2

n(0)nI (0)Id dmⅡ系統(tǒng)跟隨性能指標(biāo)中ASR選用PI節(jié)器4-1所示速系統(tǒng)以繪成5-1感興趣在穩(wěn)n以上部nnnn(0)nI (0)I 。d dm

以把轉(zhuǎn)為5-2而把5-35-35-2各間加減關(guān)系5-3中I I +、-號(hào)相應(yīng)d dLUU*(s)I(s)s1)dLs(T s1)n nn nI(s)RCTemn(s)d5-1速系統(tǒng)效以轉(zhuǎn)速n為輸出量I0n(s)s1)I(s)(s)dLI(s)RCTemn(s)s(T s1)n nn ndd5-2速系統(tǒng)效以轉(zhuǎn)速值為輸出量K(s1)s(T s1)n nn nII(s)(s)dLdI(s)dRCTemn(s)5-35-2Id

I nnttdm 2I I 5-1Ⅱdm dL抗擾性能指標(biāo)來(lái)計(jì)算量只要注意基準(zhǔn)值即t /Tmt/Tv5-1t /Tmt/Tvh345678910C /Cmax b%77．5%%%%%%%Ⅱ抗擾性能指標(biāo)中C基準(zhǔn)值為C 2FKT

（5-4）b