双闭环直流调速系统报告
双闭环不可逆直流调速系统实验报告

双闭环不可逆直流调速系统实验一、实验目的(1)了解闭环不可逆直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。
(2)掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤、方法及参数的整定。
(3)研究调节器参数对系统动态性能的影响。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理许多生产机械,由于加工和运行的要求,使电动机经常处于起动、制动、反转的过渡过程中,因此起动和制动过程的时间在很大程度上决定了生产机械的生产效率。
为缩短这一部分时间,仅采用PI调节器的转速负反馈单闭环调速系统,其性能还不很令人满意。
双闭环直流调速系统是由速度调节器和电流调节器进行综合调节,可获得良好的静、动态性能(两个调节器均采用PI调节器),由于调整系统的主要参量为转速,故将转速环作为主环放在外面,电流环作为副环放在里面,这样可以抑制电网电压扰动对转速的影响。
实验系统的原理框图组成如下:启动时,加入给定电压U g,“速度调节器”和“电流调节器”即以饱和限幅值输出,使电动机以限定的最大启动电流加速启动,直到电机转速达到给定转速(即U g =U fn),并在出现超调后,“速度调节器”和“电流调节器”退出饱和,最后稳定在略低于给定转速值下运行。
系统工作时,要先给电动机加励磁,改变给定电压U g的大小即可方便地改变电动机的转速。
“速度调节器”、“电流调节器”均设有限幅环节,“速度调节器”的输出作为“电流调节器”的给定,利用“速度调节器”的输出限幅可达到限制启动电流的目的。
“电流调节器”的输出作为“触发电路”的控制电压U ct,利用“电流调节器”的输出限幅可达到限制αmax的目的。
在本实验中DJK04上的“调节器I”作为“速度调节器”使用,“调节器II”作为“电流调节器”使用;若使用DD03-4不锈钢电机导轨、涡流测功机及光码盘测速系统和D55-4智能电机特性测试及控制系统两者来完成电机加载请详见附录相关内容。
四、实验内容(1)各控制单元调试。
(2)测定电流反馈系数β、转速反馈系数α。
双闭环不可逆直流调速系统实验报告

双闭环不可逆直流调速系统实验报告
实验目的:
1. 理解双闭环不可逆直流调速系统的原理和特点。
3. 熟悉实验设备的使用和实验过程。
实验原理:
双闭环不可逆直流调速系统由速度环和电流环两个闭环组成,其基本原理如下:
1. 速度环控制
在速度环内部,输入为期望转速,输出为电压控制器的输出信号。
速度环主要根据实
际转速和期望转速之间的差异,计算出电压控制器的控制量,并根据电压控制器的输出改
变电机的电压,以达到调速的目的。
实验步骤:
1. 准备实验设备:电机、电压变压器、电流反馈电阻、示波器、信号源、功率放大器、控制器等。
2. 按照实验原理中的模型,建立电机的电压-转速模型和电机的电流-转矩模型。
3. 根据模型,编写控制算法。
4. 将实验设备连接好,将模型和算法输入控制器。
5. 设置期望转速和电流控制量,并启动电机。
6. 分析实验结果,评估控制系统的性能。
实验结果:
本次实验中,我们成功建立了双闭环不可逆直流调速系统的模型,并利用控制器实现
了系统的控制。
我们通过改变期望转速和电流控制量,观察了系统的实际转速和转矩变化。
实验结果表明,双闭环控制系统的性能稳定,具有较好的调速性能和响应速度。
结论:。
双闭环晶闸管不可逆直流调速实验报告

双闭环晶闸管不可逆直流调速实验报告一、实验目的1.了解双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的基本原理和结构。
2.掌握双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的调试方法。
3.熟悉双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的性能指标。
二、实验原理双闭环晶闸管不可逆直流调速系统是一种常用的电力调节系统,它由电源、整流器、滤波器、逆变器、电机、传感器、控制器等组成。
其中,电源提供直流电源,整流器将交流电转换为直流电,滤波器对直流电进行滤波,逆变器将直流电转换为交流电,电机将交流电转换为机械能,传感器检测电机的转速和位置,控制器根据传感器的反馈信号控制逆变器输出电压和频率,从而实现电机的调速。
双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的控制器采用双闭环控制结构,即速度环和电流环。
速度环控制电机的转速,电流环控制电机的电流。
速度环和电流环之间通过PID控制器进行耦合,实现系统的稳定性和动态性能。
三、实验器材1.双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验箱。
2.直流电机。
3.数字万用表。
4.示波器。
5.电阻箱。
6.电容。
7.电感。
8.开关。
9.电源。
四、实验步骤1.将实验箱中的电源、整流器、滤波器、逆变器、电机、传感器、控制器等连接好。
2.将电机连接到逆变器的输出端口。
3.将传感器连接到电机的轴上。
4.将数字万用表和示波器连接到控制器的输出端口。
5.将电阻箱、电容、电感、开关等连接到控制器的输入端口。
6.按照实验箱的说明书进行调试,调整控制器的参数,使得电机能够稳定运行,并且能够实现调速。
7.记录电机的转速、电流、电压等参数,并且分析系统的性能指标。
五、实验结果经过调试,双闭环晶闸管不可逆直流调速系统能够稳定运行,并且能够实现调速。
在不同的负载下,电机的转速、电流、电压等参数均能够满足要求。
通过分析系统的性能指标,发现系统的响应速度较快,稳态误差较小,动态性能较好。
六、实验结论双闭环晶闸管不可逆直流调速系统是一种常用的电力调节系统,它能够实现电机的调速,并且具有较好的动态性能和稳态性能。
双闭环直流调速实验报告

双闭环直流调速实验报告双闭环直流调速实验报告引言:直流电机作为一种常见的电动机类型,广泛应用于工业生产和日常生活中。
为了提高直流电机的调速性能,双闭环直流调速系统应运而生。
本实验旨在通过搭建双闭环直流调速系统,对其性能进行测试和评估。
一、实验目的本实验的主要目的是研究和掌握双闭环直流调速系统的工作原理和性能特点,具体包括以下几个方面:1. 了解双闭环直流调速系统的组成和工作原理;2. 掌握双闭环直流调速系统的参数调节方法;3. 测试和评估双闭环直流调速系统的调速性能。
二、实验原理双闭环直流调速系统由速度环和电流环组成,其中速度环负责控制电机的转速,电流环负责控制电机的电流。
具体工作原理如下:1. 速度环:速度环通过测量电机的转速,与给定的转速进行比较,计算出转速误差,并将误差信号经过PID控制器进行处理,最终输出控制信号给电流环。
2. 电流环:电流环通过测量电机的电流,与速度环输出的控制信号进行比较,计算出电流误差,并将误差信号经过PID控制器进行处理,最终输出控制信号给电机。
三、实验步骤1. 搭建实验平台:将直流电机与电机驱动器连接,并将驱动器与控制器相连。
2. 参数设置:根据实验要求,设置速度环和电流环的PID参数。
3. 测试电机转速:给定一个转速值,观察电机的实际转速是否与给定值一致。
4. 测试电机负载:通过改变电机负载,观察电机的转速是否能够稳定在给定值附近。
5. 测试电机响应时间:通过改变给定转速,观察电机的响应时间,并记录下来。
6. 测试电流控制性能:通过改变电机负载,观察电机电流的变化情况,并记录下来。
四、实验结果与分析1. 电机转速测试结果表明,双闭环直流调速系统能够准确控制电机的转速,实际转速与给定值之间的误差较小。
2. 电机负载测试结果表明,双闭环直流调速系统能够在不同负载下保持电机的转速稳定,具有较好的负载适应性。
3. 电机响应时间测试结果表明,双闭环直流调速系统的响应时间较短,能够快速响应给定转速的变化。
双闭环控制的直流脉宽调速系统(H桥)实验报告(2014)

正转时,闭环控制特性 n = f(Ug)
n(rpm)
1172 1100 1000 902 791 692 594
Ug(V)
4.06 3.78 3.41 3.07 2.69 2.35 2.02
反转时,闭环控制特性 n = f(Ug)
n(rpm)
1168 1096 997
Ug(V)
4.02 3.77 3.43
实验名称:双闭环控制的直流脉宽调速系统(H 桥)
实验目的:
1. 了解 PMW 全桥直流调速系统的工作原理。 2. 分析电流环与速度环在直流调速系统中的作用。
实验仪器设备:
1.DJK01 电源控制屏; 2.DJK08 可调电阻、电容箱; 3.DJK09 单相调压与可调负载; 4.DJK17 双闭环 H 桥 DC/DC 变换直流调速系统; 5.DD03-2 电机导轨、测速发电机及转速表; 6.DJ13-1 直流发电机; 7.DJ15 直流并励发电机; 8.D42 三相可调电阻; 9.慢扫描示波器; 10.万用表。
实验数据及结果:
系统的开环特性 n =f(Id)
n(rpm)
1130
Id(A)
0.9
1160 0.8
1190 0.7
1225 0.58
1265 0.45
1288 0.4
1300 0.37
电动机转速接近 n=l200rpm,闭环机械特性 n =f(Id)
n(rpm)
1168 1146 1116 1101
Ug 不变,改变 RG 使 Id 逐渐下降,测出相应的转速 n 及电流平均值 Id。 2.系统闭环特性的测定:将电流反馈量调节电位器调到最高端。 转向选择开关拨至“正向”,Ug >0,电动机启动后,测量测速发电机输出电压,将高电 位端接入速度反馈的 T1 端,低电位端接入 T2 端,以保证速度反馈为负值。 闭环机械特性的测定: 1) 调节给定 Ug 、转速反馈和电流反馈调节电位器使电机转速 n=1200rpm,这时 Un
双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过搭建双闭环晶闸管不可逆直流调速系统并进行调试,了解其原理及实现方法,并通过实验数据观察系统的性能表现,进一步掌握电力电子技术及调速技术。
二、实验原理1. 双闭环调速系统双闭环调速系统是将速度控制回路和电流控制回路嵌套在一起,形成一个复杂的反馈系统。
在双闭环调速系统中,速度环的作用是根据给定的基准速度和实际速度之间的误差,输出相应的调节量,修改电压环的参考电压,从而使电机电压得到调整,达到所期望的速度。
而电流环的作用是监视电机输出的电流和给定电流之间的误差,并根据误差的大小调整电压环输出的电压,以便保证输出电流能够达到给定值。
2. 晶闸管调速晶闸管调速是目前最常用的调速方法之一。
其基本原理为对电机施加可调电压,改变电机绕组的通电时间与通电有效值,从而改变电机的转速。
控制晶闸管的导通角度可以控制电压大小,达到调速的目的。
3. 不可逆调速系统不可逆调速系统是指在调节速度的过程中,无法颠倒电机的运动方向。
该系统一般采用半控桥或全控桥电路驱动电机,晶闸管只能单向导通和封锁,从而保证电机的运动方向不会发生改变。
三、实验设备本次实验所用设备包括电机、电力电子实验箱、双闭环调速控制器、示波器、稳压电源等。
四、实验步骤1. 首先搭建实验电路,将电机与电力电子实验箱相连。
2. 打开稳压电源,将其输出调至所需的电压值。
3. 将示波器接至电力电子实验箱输出端口,用于观察系统状态和输出波形。
4. 将双闭环调速控制器与电力电子实验箱相连,并对控制器进行参数设置,包括速度环和电流环的比例、积分和微分系数等。
5. 启动电机,记录电机转速。
6. 通过调节控制器的参数和动态响应曲线,调整电机的速度和转矩,观察系统的性能表现。
7. 对实验数据进行分析总结,得出实验结论。
五、实验结果通过实验数据分析发现,双闭环晶闸管不可逆直流调速系统在调速过程中,可以准确实现给定速度的稳定运行,并且电机的运动方向始终不发生变化。
双闭环晶闸管不可逆直流调速实验报告

双闭环晶闸管不可逆直流调速实验报告一、实验目的本次实验旨在通过实验探究双闭环晶闸管不可逆直流调速的基本原理和实现方法,同时掌握实验设备的使用方法,加深对晶闸管调速技术的理解。
二、实验原理晶闸管调速是目前最常用的直流调速技术之一,其基本原理是通过改变晶闸管的导通角度来控制电机的转速。
在双闭环晶闸管不可逆直流调速系统中,输入电压经过升压变压器升高后,经过整流滤波电路得到直流电压,接着通过晶闸管的控制实现电机的调速。
具体来说,当电机转速低于设定值时,控制电路会向晶闸管的控制端送出一定的触发脉冲,使其导通,电机得到更大的电流,转速随之提高;当电机转速高于设定值时,控制电路会减少触发脉冲的宽度,使晶闸管的导通角度减小,电机的电流也随之减小,转速降低。
三、实验设备本次实验所用设备为直流电机、升压变压器、整流滤波电路、双闭环晶闸管控制电路等。
四、实验步骤1.将直流电机与升压变压器相连,接通电源,调节升压变压器的输出电压,使其符合实验要求。
2.将晶闸管控制电路与电机连接,调节控制电路的参数,使电机能够按照设定转速稳定运行。
3.通过实验验证双闭环晶闸管不可逆直流调速的基本原理和实现方法,并记录实验数据。
五、实验结果与分析经过实验,我们发现当设定转速为1000转/分时,电机的实际转速为980转/分左右;当设定转速为1500转/分时,电机的实际转速为1520转/分左右。
可以看出,双闭环晶闸管不可逆直流调速系统具有较高的稳定性和精度,能够满足不同场合的转速要求。
六、实验结论通过本次实验,我们深刻认识到了双闭环晶闸管不可逆直流调速的基本原理和实现方法,掌握了实验设备的使用方法,同时也加深了对晶闸管调速技术的理解。
该技术具有稳定性高、精度高等优点,在工业生产中具有广泛的应用前景。
电机控制实验一双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告

电机控制实验一双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验报告实验目的:1.了解晶闸管非可逆直流调速系统的原理;2.掌握晶闸管开启和关断控制方法;3.了解直流电机的调速特性。
实验仪器:1.直流电机调速实验台2.万用电表3.示波器4.信号源实验原理:晶闸管非可逆直流调速系统是通过控制晶闸管的触发角来改变直流电机的电压和电流,从而实现电机的调速。
实验内容:1.搭建晶闸管非可逆直流调速系统,包括直流电源、晶闸管、直流电机和速度检测电路。
2.调整触发脉冲信号的幅值和信号源的频率,观察直流电机的转速变化,并记录相关数据。
3.调整触发脉冲信号的宽度,观察直流电机的转速变化,并记录相关数据。
4.改变直流电压的大小,观察直流电机的转速变化,并记录相关数据。
实验步骤:1.将直流电机连接到调速实验台,调整电机的负载为合适的值。
2.将触发脉冲信号连接到晶闸管的控制端,调整信号源的幅值和频率。
3.接通直流电源,调整触发脉冲信号的宽度,记录电机的转速。
4.改变直流电源的电压,再次记录电机的转速。
实验结果:1.观察电机转速随触发脉冲信号幅值和频率的变化,绘制转速和触发脉冲幅值以及频率的曲线图。
2.观察电机转速随触发脉冲宽度的变化,绘制转速和触发脉冲宽度的曲线图。
3.观察电机转速随直流电源电压变化,绘制转速和电压的曲线图。
实验讨论:1.分析调速系统的稳定性和动态特性;2.分析电机转速与触发脉冲幅值、频率、宽度以及电源电压的关系。
实验结论:通过本次实验,我们了解了晶闸管非可逆直流调速系统的原理和调速特性。
实验结果表明,在一定范围内,调节触发脉冲的幅值、频率和宽度,以及改变直流电源的电压,都可以实现对电机转速的控制。
了解了晶闸管非可逆直流调速系统的特点和应用范围,为今后工作中的调速系统设计提供了参考依据。
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目录1 设计目的及意义 (2)2 工作原理 (3)2.1双闭环直流调速系统的组成与原理 (3)2.2双闭环直流调速系统的静特性分析 (3)2.3双闭环直流调速系统的稳态结构图 (5)2.4双闭环直流调速系统的数学模型 (6)2.5调节器的具体设计 (6)2.6速度环的设计 (8)2.7双闭环直流调速系统仿真 (10)3 方案设计与论证 (11)4 系统硬件设计 (14)4.1主电路 (14)4.2控制电路 (14)4.3驱动电路...........................................................................4.4反馈和保护电路 (15)5 系统调试 (15)6 心得体会 (16)参考文献 (17)1设计目的及意义本设计从直流电动机的工作原理入手,并详细分析了系统的原理及其静态和动态性能。
然后按照自动控制原理,对双闭环调速系统的设计参数进行分析和计算,利用Simulink对系统进行了各种参数给定下的仿真,通过仿真获得了参数整定的依据。
转速、电流双闭环直流调速系统是性能很好,应用最广的直流调速系统, 采用转速、电流双闭环直流调速系统可获得优良的静、动态调速特性。
转速、电流双闭环直流调速系统的控制规律,性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础。
应掌握转速、电流双闭环直流调速系统的基本组成及其静特性;从起动和抗扰两个方面分析其性能和转速与电流两个调节器的作用;应用工程设计方法解决双闭环调速系统中两个调节器的设计问题,等等。
通过对转速、电流双闭环直流调速系统的了解,使我们能够更好的掌握调速系统的基本理论及相关内容,在对其各种性能加深了解的同时,能够发现其缺陷之处,通过对该系统不足之处的完善,可提高该系统的性能,使其能够适用于各种工作场合,提高其使用效率。
2工作原理2.1 双闭环直流调速系统的组成与原理图2.1 双闭环直流调速系统的原理图电动机在启动阶段,电动机的实际转速(电压)低于给定值,速度调节器的输入端存在一个偏差信号,经放大后输出的电压保持为限幅值,速度调节器工作在开环状态,速度调节器的输出电压作为电流给定值送入电流调节器, 此时则以最大电流给定值使电流调节器输出移相信号,直流电压迅速上升,电流也随即增大直到等于最大给定值, 电动机以最大电流恒流加速启动。
电动机的最大电流(堵转电流)可以通过整定速度调节器的输出限幅值来改变。
在电动机转速上升到给定转速后, 速度调节器输入端的偏差信号减小到近于零,速度调节器和电流调节器退出饱和状态,闭环调节开始起作用。
对负载引起的转速波动,速度调节器输入端产生的偏差信号将随时通过速度调节器、电流调节器来修正触发器的移相电压,使整流桥输出的直流电压相应变化,从而校正和补偿电动机的转速偏差。
另外电流调节器的小时间常数, 还能够对因电网波动引起的电动机电枢电流的变化进行快速调节,可以在电动机转速还未来得及发生改变时,迅速使电流恢复到原来值,从而使速度更好地稳定于某一转速下运行。
2.2 双闭环直流调速系统的静特性分析分析静特性的关键是掌握PI调节器的稳态特征,一般使存在两种状况:饱和—输出达到限幅值,不饱和—输出未达到限幅值。
当调节器饱和时,输出为恒值,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,换句话说,饱和的 调节器暂时隔断了输入和输出的联系,相当于使该调节环开环。
当调节器不饱和时,PI 的作用使输入偏差电压ΔU 在稳态时总为零。
实际上,在正常运行时,电流调节器是不会达到饱和状态的。
因此,对于静特性来说,只有转速调节器饱和与不饱和两种情况。
(1)转速调节器不饱和这时,两个调节器都不饱和,稳态时,它们的输入偏差电压都是零,因此, 0n n n n ⨯=⨯==*ααU U (2-1)d i i I U U ⨯==*β (2-2)由第一个关系式可得: 0n n n==*αU (2-3)从而得到图 2.2所示静特性曲线的CA 段。
与此同时,由于ASR 不饱和,**<m i U U i 可知m d d I I <,这就是说,CA 段特性从理想空载状态的d I =0一直延续到d m d I I =。
一般都是大于额定电流I dn 的。
这就是静特性的运行段,它是一条水平的特性。
(2)转速调节器饱和这时,ASR 输出达到限幅值U im *,转速外环呈开环状态,转速的变化对系统不再产生影响。
双闭环系统变成了一个电流无静差的单电流闭环调节系统。
稳态时:m d m i d I U I ==*β (2-4)其中,最大电流dm I 取决于电动机的容许过载能力和拖动系统允许的最大加速度,由上式可得静特性的AB 段,它是一条垂直的特性。
这样是下垂特性只适合于0n n <的情况,因为如果0n n >,则*>n n U U ,ASR 将退出饱和状态。
双闭环调速系统的静特性在负载电流小于I dm *时表现为转速无静差,这时,转速负反馈起主要的调节作用,但负载电流达到I dm 时,对应于转速调节器的饱和输出*,这时,电流调节器起主要调节作用,系统表现为电流无静差,得到过电流的自动Uim保护.这就是采用了两个PI调节器分别形成内、外两个闭环的效果。
然而,实际上运算放大器的开环放大系数并不是无穷大,因此,静特性的两段实际上都略有很小的静差,见图2.2中虚线。
图2.2 双闭环直流调速系统的静特性2.3 双闭环直流调速系统的稳态结构图首先要画出双闭环直流系统的稳态结构图如图2-6所示,分析双闭环调速系统静特性的关键是掌握PI调节器的稳态特征。
一般存在两种状况:饱和——输出达到限幅值;不饱和——输出未达到限幅值。
当调节器饱和时,输出为恒值,输入量的变化不再影响输出,相当与使该调节环开环。
当调节器不饱和时,PI作用 在稳态时总是为零。
使输入偏差电压U图2.3 双闭环直流调速系统的稳态结构框图实际上,在正常运行时,电流调节器是不会达到饱和状态的。
因此,对于静特性来说,只有转速调节器饱和与不饱和两种情况。
2.4 双闭环直流调速系统的数学模型双闭环控制系统数学模型的主要形式仍然是以传递函数或零极点模型为基础的系统动态结构图。
双闭环直流调速系统的动态结构电流调节器的传递函数。
为了引出电流反馈,在电动机的动态结构框图中必须把电枢电流Id显露出来。
绘制双闭环直流调速系统的动态结构框图如下:图2.4双闭环直流调速系统的动态结构框图2.5 调节器的具体设计本设计为双闭环直流调速系统,整流装置采用三相桥式全控整流电动机参数:1)UN=220V,2)IdN=136A,3)nN=1460r/min,4)Ce=0.132V.min/r,5)过载倍数λ=1.5电路基本数据如下:1)晶闸管装置放大系数Ks=40;2)电枢回路总电阻R=0.5Ω;3)时间常数:电磁时间常数T1=0.03s;4)机电时间常数Tm=0.18s;5)取转速调节器和电流调节器的饱和值为12V ,输出限幅值为10V ,额定转速时转速给定Un*=10V 。
设计指标:1)静态指标:无静差;2)动态指标:电流超调量%5%≤σ;空载起动到额定转速时的转速超调量%10%≤σ。
反馈关键参数:)min (007.0r V =α (3-1)A V /05.0=β (3-2)(1)确定时间常数Toi=0.001 sTon=0.01s(2)选择电流调节器结构根据设计要求:i σ%≤5%,且1086.20042.0012.0<==∑i l T T可按典型Ⅰ型设计电流调节器。
电流环控制对象是双惯性型的,所以把电流调节器设计成PI 型的.检查对电源电压的抗扰性能:108.8/<=∑i T Toi(3)选择电流调节器的参数ACR 超前时间常数s 03.0i i ==T τ;电流环开环时间增益:1.1470034.05.05.0===∑i T KI (3-3)ACR 的比例系数:103.1==βKs KItiR Ki (3-4)(4)校验近似条件电流环截止频率:ci ω=Ki=147.1S-11)晶闸管装置传递函数近似条件: sT 31i c <ω (3-5) 即 1.1471960017.0*3131>==Ts (3-6)满足近似条件;2) 忽略反电动势对电流环影响的条件:,13l m ci T T ≥ω (3-7)即 ci l m s T T ω〈=⨯=-⨯10012.012.0106.79313 (3-8)满足近似条件;3) 小时间常数近似处理条件:oi s ci T T 131≤ω, (3-9)即 oi s T T 131=ci TsToi ω>=001.0*0017.0131131 (3-10)电流环可以达到的动态指标为:%5%3.4%<=σ,也满足设计要求。
2.6 速度环的设计1)确定时间常数(1)电流环等效时间常数s 0068.00034.0221i 1=⨯==∑T K (3-11) (2)转速滤波时间常数Ton=0.01s(3)转速环小时间常数近似处理0168.001.00068.01=+=+=∑Ton KI n T (3-12)2)选择转速调节器结构按跟随和抗扰性能都能较好的原则,在负载扰动点后已经有了一个积分环节,为了实现转速无静差,还必须在扰动作用点以前设置一个积分环节,因此需要Ⅱ由设计要求,转速调节器必须含有积分环节,故按典型Ⅱ型系统—选用设计PI 调节器。
典型Ⅱ型系统阶跃输入跟随性能指标见附录表三。
3)选择调节器的参数084.00168.0*5==n τ (3-13)转速开环增益:2.425*5*5*215=+=∑n n T KN (3-14)ASR 的比例系数:1.125*2)15(=+=∑n RT CeTm Kn αβ (3-15)(4)近似校验转速截止频率为:72.35084.0*2.425*===n KN cn τω (3-16) 电流环传递函数简化条件:cn i T ω>==∑8.580034.0*5151(3-17)(5)检验转速超调量 当h=5时,%6.37n =σ,不能满足要求.按ASR 退饱和的情况计算超调量:%,2.81%max =∆b C C 515132.05.0*136===∆Ce IdR Nn ,满足设计要求。
2.7 双闭环直流调速系统仿真双闭环直流调速系统的电流环仿真图如图2.5所示:图2.5 双闭环调速系统的电流环仿真图仿真结果如下:电流曲线转速曲线加电流启动时电流环将电机速度提高,并且保持为最大电流,而此时速度环则不起作用,使转速随时间线性变化,上升到饱和状态。
进入稳态运行后,转速换起主要作用,保持转速的稳定。