轉速電流雙閉環(huán)控制的直流調速系統(tǒng)仿真設計

1、轉速電流雙閉環(huán)控制的直流調速系統(tǒng)仿真線性PI調節(jié)器的傳遞臥數為WPl(S) =Kp 吉= 成屮，心為比例系數；K)為積分系數；r = KPKle卜述PI調節(jié)器的傳遞顒數可以宜接調用SIMULINK中的傳遞除斂成零極點模塊而考 慮飽和和輸出限幅的PI洲節(jié)辭模型如圖613a所示。摸型中比例和積分調節(jié)分為兩個通道, 苴中積分調節(jié)器integrate的限幅表示調節(jié)器的飽和限福值，而調節(jié)器的輸出限幅值由飽和棋 塊Saturation設定。當該問節(jié)湍用作轉速調節(jié)ASK時.在起動中由于開始轉速偏差大，調 節(jié)掘輸出很快達到輸岀限幅值，在轉速超瀏后罰先積分襦退飽和，然頂轉速調肖裾輸出才從 限幣值開始F降。為了使

2、系統(tǒng)棋型更簡潔，利用 SIMUUNK的打包功能(Great subsystem) 將調節(jié)器模型蜿小為一個分支模塊，如圖613b所示。【例63】以例61的晶閘件-直流電動機系統(tǒng)為基礎設計一個轉速電流雙閉環(huán)控制的 調速系統(tǒng)，設計指標為電流超調空戟起動到額定轉速時的轉速超調SuMytfema)b)圖613帶飽和和輸出限幅的P1調節(jié)群及分支模塊10% 0 i載倍數入=1.5取電流反饋濾波時間常% =0. 002s.轉速反饋謔波時間常數 ：=0.01s。取轉速調節(jié)器和電流調節(jié)器的飽和值為】2V,輸出限幅值J 10V,額定轉速時 轉速給定匕=10Vo仿K觀察系統(tǒng)的轉速.電流響應和設定參數變化對系統(tǒng)響應的夠

3、響。仿真步驟:1)構建仿真模型：根據轉速電流雙閉環(huán)控制的速系統(tǒng)動態(tài)結構圖.援取乞元器 件的仿真模塊.連接模塊得到按傳遞雨數仿貝的雙閉環(huán)控制直流調速系統(tǒng)仿氏模熨(見CO- IdIb)C|S6-14仿真模型和參數a)轉滝電流閉環(huán)捉梢崇91仍真渙厲b) anPI-ASRft C)電莊M廿KPI ACRS2)凋節(jié)器參數計算和設定：按工程設計方法設計和選擇轉速和電流調H器參數 ASR 和ACR都采用P1調節(jié)器。電流詞節(jié)器參數計算電流反饋系數：U*10A/l=1.5xl36=05電機轉矩吋間常數:GDRr幾=375CeC,也竺 ”0. 16U375 x9. 55 x0. 1322電機電磁時間常數:7盞44

4、計二 “076.三相晶閘管林流電路半均失控時間： T. -0.0017*電流環(huán)的小時間席數為：= 7*. + 7*0* = (0- 0017 +0. 002),0. 0037s根據電流趙調Hs%W5%的耍求，電流環(huán)按典朋I用系統(tǒng)設計，電流調廿器選用PI調 節(jié)器.其傳遞函數為Wacr(S) =KVi +點=才；d攙札rt = 7)=0. 07630.076 x2. 85K 丫、R . 5 y 2 r w _ 7 R4T. 0.076 aFsT14-c0 0268：= 2 x0. 0037 xO. 272 x37： 84轉速調芳器參數計算轉速反饋系數：(U10i=-=7=0. 00667V mia

5、/rJn 1500為加快轉速的調節(jié)速度，器的傳遞函數為轉速環(huán)按典型II系統(tǒng)設計，井選中頻段寬度A=5,轉速調節(jié)其中:Tn = ATZn = A(2Ti * T0J =5 X (2 xO. 0037 +0.01)8=0. 087$= 10.49(h“)0C.T. _6x()272x0. 】32x0 1612haRTln =2 x5 xO. 00667 x2. 85 xO. 0174=g=?i=0 0083模型各環(huán)節(jié)參數如圖6.14所示.其中調節(jié)器的參數見衣6-3,調節(jié)器的積分環(huán)節(jié)的限嚼 値為12.調節(jié)器輸出限福值為10。a)（b）圖 6-15 按動態(tài)結構圖仿真的電流和轉速響應曲線（ a）電流響應 （ b）轉速響應圖 6-1