第3章转速、电流反馈控制的直流调速系统素材.ppt

2021/3/17 * 解 1）确定时间常数 （1）电流环等效时间常数。 由例题3-1,已取KITΣi=0.5,则 （2）转速滤波时间常数。根据所用测速发电机纹波情况,取Ton=0.01s。 （3）转速环小时间常数。按小时间常数近似处理,取 2021/3/17 * 2）选择转速调节器结构 选用PI调节器, 3）计算转速调节器参数 取h=5,则ASR的超前时间常数为 转速环开环增益: ASR的比例系数为 2021/3/17 * 4）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 满足近似条件 2021/3/17 * 5）计算调节器电阻和电容 取 取470kΩ 取0.2 μF 取1μF 6）校核转速超调量 当h=5时,由表3-4查得,σn%=37.6%,不能满足设计要求。实际上,由于表3-4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。 2021/3/17 * 3．转速调节器退饱和时转速超调量的计算 当转速超过给定值之后,转速调节器ASR由饱和限幅状态进入线性调节状态,此时的转速环由开环进入闭环控制,迫使电流由最大值Idm降到负载电流Idl 。 ASR开始退饱和时,由于电动机电流Id仍大于负载电流Idl ,电动机继续加速,直到Id Idl时,转速才降低。 这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”。 2021/3/17 * 假定调速系统原来是在Idm的条件下运行于转速n*, 在点O’ 突然将负载由Idm降到Idl ,转速会在突减负载的情况下,产生一个速升与恢复的过程, 突减负载的速升过程与退饱和超调过程是完全相同的。 2021/3/17 * 图3-24 ASR饱和时转速环按典型II型系统设计的 调速系统起动过程 2021/3/17 * 图3-25 调速系统的等效动态结构图 (a)以转速n为输出量 只考虑稳态转速n*以上的超调部分,Δn=n-n*,坐标原点移到O’点, 2021/3/17 * 图3-25 调速系统的等效动态结构图 (b）以转速超调值为输出量 初始条件则转化为 2021/3/17 * 把Δn的负反馈作用反映到主通道第一个环节的输出量上来,得图 (c),图中Id和IdL的+、- 号都作了相应的变化。 图 (c)和讨论典型II型系统抗扰过程所用的图完全相同。可以利用表3-5给出的典型II型系统抗扰性能指标来计算退饱和超调量, 图3-25 调速系统的等效动态结构图 (c) 图(b)的等效变换 2021/3/17 * 在典型II型系统抗扰性能指标中, ?C的基准值是 (3-35) ?n的基准值是 (3-70) 2021/3/17 * 作为转速超调量σn%,其基准值应该是n*,退饱和超调量可以由表3-5列出的数据经基准值换算后求得,即