双闭环直流调速系统课程设计 (3)

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1、目录目录 目录目录 1 第一章第一章 双闭环调速系统的组成双闭环调速系统的组成 2 第一节第一节 系统电路原理图系统电路原理图 2 第二节第二节 系统的稳态结构图系统的稳态结构图 3 第三节第三节 系统的动态结构图系统的动态结构图 6 第二章第二章 双闭环系统调节器的设计双闭环系统调节器的设计 9 第一节第一节 电流调节器的设计电流调节器的设计 10 第二节第二节 转速调节器的设计转速调节器的设计 14 第三节第三节 转速超调的抑制转速超调的抑制转速微分负反馈转速微分负反馈18 第三章第三章 系统的仿真系统的仿真 . 20 总结总结 . 23 参考文献参考文献 24 第一章第一章 双闭环调速系

2、统的组成双闭环调速系统的组成 第一节第一节 系统电路原理图系统电路原理图 转速、 电流双闭环调速系统的原理图如图 1-1 所示， 图中两个调节器 ASR 和 ACR 分别为转速调节器和电流调节器，二者串级连接，即把转速调节器的 输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制晶闸管整流器的 触发装置。电流环在内，称之为内环；转速环在外，称之为外环。 为了获得良好的静、动态特性，双闭环调速系统的两个调节器都采用 PI 调节器，其原理图如图所示。在图中标出了两个调节器输入输出电压的实际 极性，它们都是按照触发装置 GT 的控制电压 Uct为正电压的情况标出的，并 考虑到运算放大器的倒相作用。两

3、个调节器输出都带有限幅，ASR 的输出限 幅什 im U决定了电流调节器 ACR 的给定电压最大值 im U，对就电机的最大电 流；电流调节器 ACR 输出限幅电压 cm U限制了整流器输出最大电压值，限最 小触发角 。 图 1-1 双闭环直流调速系统电路原理 第二节第二节 系统系统的稳态的稳态结构图结构图 转速电流双闭环调速系统的稳态结构图如图 1-2 所示，PI 调节器的稳 态特性一般存在两种状况：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，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 入与输出的联系，相

4、当于使该调节器开环。当调节器不饱和时，PI 作用使输 入偏差电压U 在稳定时总是零。 在实际运行时，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状况。 1、转速调节器不饱和 稳态时，两个调节器的输入偏差电压都是零，因此 di * i 0n * n IUU nnUU 式中， 转速和电流反馈系数 由第一个关系式可得 0 * n n U n 从而得到图 1-3 静特性的 CA段。 与此同时，由于 ASR 不 饱和 * imi UU， 从上述第二个关 系式可知: dmd II。 这就是说， CA 段静特性从理想空载状态的 Id = 0 一直延续到 Id = Idm ， 而 Idm 一般都是大于额定电流 Idm 的。这就是静特性的运行 段， 图 1-3 双闭环直流调速系统 的静特性 它是水平的特性。 2、转速调节器饱和 这时，ASR 输出达到限幅值 * im U ，转速外环呈开环状态，转速的变化 对系统不再产生影响。双闭环系统变成一个电流无静差的单