双闭环V-M调速系统中主电路电流调节器及转速调节器的设计.docx

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1、摘要双闭环直流调速系统课程设计摘要：这份课程设计实现了双闭环直流调速系统的设计，实验结果可以准确直观的观察转速-电流双闭环调速系统的启动过程，可方便的设计各种不同的调节器参数及控制策略并分析其多系统性能的影响，取得了很好的效果。进一步解决限流问题，唯一的途径就是对电流也实行反馈控制，问题是怎样处理好转速控制和电流控制之间的关系。经过反复研究和实践，终于发现，如果在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，两者之间实行串联连接，即以转速调节器的输出作为电流调节器ACR的输入，再用电流调节器的输出作为晶闸管触发装置的控制电压，那么这两种调节作用就能互相配合，相辅相成了。关键词：双闭环直流调速系统；

2、不可逆系统；直流电动机；MAT1AB；仿真；课程设计目录一设计题目1二已知条件及控制对象的基本参数1三设计要求1四设计方法及步骤1I用工程设计方法设计1(1)系统设计的一般原则(2)电流调节器设计2(3)转速调节器设计5II用西门子调节器最佳整定法设计9(1)电流环的动态校正9(2)转速换的动态校正10I两种设计方法的分析与比较11五设计心得11六参考文献12一、设计题目：双闭环V-M调速系统中主电路电流调节器及转速调节器的设计二、已知条件及控制对象的基本参数：(1)已知电动机参数为：m=3kW,Un玳，InoE5km=1500rmin,电枢绕组电阻此=1.25。，GD2=3.53iV.m2o

3、采用三相全控桥式电路，整流装置内阻Ew1.3Q。平波电抗器电阻H1=O.3。整流回路总电感1=200mH0(2)这里暂不考虑稳定性问题，设ASR和ACR均采用PI调节器，ASR限幅输出U=8V,ACR限幅输出Uctm=8V,最大给定U1rn=IOV,调速范围D=20,静差率s=10%,堵转电流Idb1=2.1Inom,临界截止电流Idcr=2Inomo(3)设计指标：电流超调量61%5%,空载起动到额定转速时的转速超调量6“10,但从动态要求上看，实际系统不允许电枢电流在突加控TEi0.0037制作用时有太大的超调，以保证电流在动态过程中不超过允许值，对电流超调量有较严格要求，而抗扰指标却没有

4、具体要求，所以对电网电压的波动的及时抗扰作用只是次要因素。为此，电流环应以跟随性能为主，因此电流环仍按典型I型系统设计。电流调节器选用P1调节器，其传递函数为：TS+1Wacr(S)=K一T.S3）选择电流调节器参数积分时间常数i=T1=0.07s为满足5%要求，取电流环开环增益K1为2(20.0037)-1-1S=135.14S电流调节器比例系数K,为K1iRJs=135.140.07x2.850.218x37.84=3.27取调节器的输入电阻7=20kQ,则电流调节器的各参数为R1KjHO=3.27x20kQ=60.54kQ,取62k。c47；.4O,OO21O520103F=0.4F,取

5、0.47F根据上述参数可以达到的动态指标为.%=4.3%5%故能满足设计要求。4)校验近似条件电流环截至频率或尸K=135.14广1,晶闸管装置传递函数近似条件为-,故该近似条件满足。忽略反电动势影响的近似条件为明311(TJ),现3,1/(.7)=31(0.1620.07)ST=28.2STcn故满足该简化条件5)易犯错误由例2-2知，此系统是有差系统，ASR似乎可用比例调节器并按典型I型系统进行设计。这时，转速环的开环放大系数为根据设计指标，转速超调量要求6K-WASRrAUBeeTmno%,据此可选择参数为KNG0.69于是B0.690.1320.2180.162W=9.7ASR0.01740.00672.85上述设