电力拖动自动控制系统第6课.ppt

* 3. 转速调节器的参数计算 转速调节器的参数包括 Kn 和 ?n。按照典型Ⅱ型系统的参数关系，由式(2-38) （2-74） 再由式（2-39） （2-75） （2-76） 因此 * 参数选择 至于中频宽 h 应选择多少，要看动态性能的要求决定。 无特殊要求时，一般可选择 参见表2-6 * 4. 转速调节器的实现 模拟式转速调节器电路 图2-27 含给定滤波与反馈滤波的PI型转速调节器 图中 U*n —为转速给定电压， -? n —为转速负反馈电压， U*i —调节器的输出是电流调节器的给定电压。 * 转速调节器参数计算 (2-77) (2-78) (2-79) * 转速环与电流环的关系： 外环的响应比内环慢，这是按上述工程设计方法设计多环控制系统的特点。这样做，虽然不利于快速性，但每个控制环本身都是稳定的，对系统的组成和调试工作非常有利。 * 2.4.3 转速调节器退饱和超调 突加给定电压后，转速调节器很快就进入饱和状态，当转速上升到给定值时，转速偏差电压变成负值，ASR退出饱和,在起动过程中转速必然超调。 不是按线性系统规律的超调，而是经历了饱和非线性区域之后的超调，称作“退饱和超调”，不等于典型II型系统跟随性能指标中的超调量。 * 起动过程： * 注意事项 转速的退饱和量与稳态转速有关。 按线性系统计算转速超调量时，当h选定后，不论稳态转速n*有多大，超调量σn都一样。如果在例2-3中，启动到额定转速时， σn=8.31%，如果只启动到0.25nN 由于Δnmax未变，则退饱和的超调量成为 * 反电动势对转速环和转速超调量的影响。 在计算转速环时，将电流环等效为一阶惯性环节，并未考虑反电动势。然而，转速的截止频率wcn=34.5s-1,它并不大于 因此对于转速环来说，忽略反电动势的条件就不成立了。好在反电动势的影响只会使转速超调量更小，不考虑并不大碍。 * 内外环开环对数幅频特性的比较。 n I L/dB wcn wci -20dB/dec -40dB/dec -40dB/dec w/s-1 o I-电流内环 n-转速外环 外环比内环慢 * 2.4.4 设计举例（p83页） 某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下： 直流电动机： 电动机电势系数 ， 允许过载倍数 ； 晶闸管装置放大系数： ； * 设计要求： 静态指标：无静差 动态指标：电流超调量 ； 空载起动到额定转速时的转速超调量 * 1. 电流环的设计 ① 确定时间常数 整流装置滞后时间常数：三相桥式电路的平均失控时间Ts=0.0017s 。 电流滤波时间常数： Toi=2ms=0.002s 。 电流环小时间常数之和：按小时间常数近似处理，T?i=Ts+Toi=0.0037s 。 * 1. 电流环的设计 ②选择电流调节器结构 根据设计要求， 要保证稳态电流无差，可按典型I型系统设计电流调节器。 * 电流环控制对象是双惯性型的，用PI型电流调节器。 + - ACR Uc (s) ?Ks /R (Tls+1)(T?is+1) Id (s) U*i(s)? + - ACR Uc (s) ?Ks /R (Tls+1)(T?is+1) Id (s) U*i(s)? * 电流环的设计 ACR的比例系数： 电流环开环增益： ③计算电流调节器参数 电流调节器超前时间常数： 要求 ： * 电流环的设计 满足晶闸管整流装置传递函数的近似条件： ④校验近似条件 电流环截止频率： * 电流环的设计 满足忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件： 满足电流环小时间常数近似处理条件： * 电流环的设计 ⑤计算调节器电阻和电容 电流调节器原理图如图2-48， 取40kΩ 取0.75μF 取0.2μF * 2．转速环的设计 ①确定时间常数 电流环等效时间常数1/KI ：