转速电流双闭环直流调压调速系统课程设计报告

转速电流双闭环直流调压调速系统课程设计报告内容摘要：

ssKsW nnnA S R  )1()( shT nn  22222 62 1   sThhKnN成都大学电子信息工程学院课程设计 9 ASR 的比例系数为 检验近似条件 转速环截止频率为 （ 1） 电流环传递函数简化条件 满足简化条件 （ 2）转速环小时间常数近似处理条件 满足简化条件 调节器电阻和电容的计算 取 取 470kΩ 取 μ F 取 1μ F 校核转速超调量 当 h=5 时，σ n%=%，不能满足设计要求。 实际上，由于 是按线性系统计算的，而突加阶跃给定时， ASR 饱和，不符合线性系统的前提，应该按 ASR退饱和的情况重新计算超调量。 1 7 )1(   nmen RTh TChK  11  sKK nNN  0 3 3 53131  iITK 1s1s 3 53131 onITK  kR 400 kRKR nn 4 6 FFRC nnn  63  FFRTC onon 11011040 630  成都大学电子信息工程学院课程设计 10 按退饱和超调量的计算方法计算 当 h=5 时， 满足设计要求 % bCCmnNbbbn TTnnzCCn nCC  *m a x*m a x )% ) ((2%)(% %10% % 成都大学电子信息工程学院课程设计 11 3 转速、电流反馈控制直流调速系统的调节器 设计 用工程设计方法来设计转速、电流反馈控制直流调速系统的原则是先内环后外环。 先从电流环（内环）开始，对其进行必要的变换和近似处理，然后根据电流环的控制要求确定把它校正成哪一类典型系统， 再按照控制对象确定电流调节器的类型，按动态性能指标要求确定电流调节器的参数。 电流环设 计完成后，把电流环等效成转速环（外环）中的一个环节，再用同样的方法设计转速环。 图 31 双闭环调速系统的动态结构图 Toi—— 电流反馈滤波时间常数； Ton—— 转速反馈滤波时间常数 电流调节器的设计 反电动势与电流反馈的作用相互交叉，给设计工作带来麻烦。 Un*( s )Ui*( s )Uc( s ) Ud 0( s )Id L( s )E ( s )n ( s )Id( s )电 流 环 1sTonA CRASR11sT on 11sT oi 1sToi 1sT Ks s 1/1TRl sTRm eC1成都大学电子信息工程学院课程设计 12 转速的变化往往比电流变化慢得多，对电流环来说，反电动势是一个变化较慢的扰动，在按动态性能设计电流环时，可以暂不考虑反电动势变化的动态影响。 忽略反电动势对电流环作用的近似条件是 式中ω ci—— 电流环开环频率特性的截止频率。 图 32 电流环的动态结构图及其化简 (a)忽略反电动势的动态影响 把给定滤波和反馈滤波同时等效地移到环内前向通道上，再把给定信号改成 ，则电流环便等效成单位负反馈系统。 图 33 电流环的动态结构图及其化简 (b）等效成单位负反馈系统 Ts 和 T0i 一般都比 Tl 小得多，可以近似为一个惯性环节，其时间常数为 T∑ i = Ts + Toi lmci TT13 I d ( s )U d 0 ( s )K sTss + 1A C RUc( s )1 / RTls + 1βTo is + 11To is + 1Ui*( s )( a )Ks/ R( Tls + 1 ) ( TΣ is + 1 )A C RUi*( s )βId( s )( b )Uc( s )βTo is + 1)(*sui成都大学电子信息工程学院课程设计 13 简化的近似条件为 图 34 电流环的动态结构图及其化简 (c）小惯性环节近似处理 电流调节器选择： PI型的电流调节器， Ki 电流调节器的比例系数； τ i 电流调节器的超前时间常数。 电流环开环传递函数 因为 TiTΣ i，选择τ i= Ti ，用调节器零点消去控制对象中大的时间常数极点， i ≤ 5%，选 167。 =， KITi =， 则 oisci131TTβ Ks/ R( Tls + 1 ) ( TΣ is + 1 )A C RUi*( s )βId( s )( c ))1)(1( /)1()(   sTsT RKssKsW il siiiopi )(22ilsisli TTKRTK RTK ssKsWiiiA C R )1()(  )1()1( /)(   sTs KsTs RKKsW i Iii siopi  iciI TK  21成都大学电子信息工程学院课程设计 14 图 35 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 36 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； – β Id — 电流负反馈电压； Uc — 电力电子变换器的控制电压。