雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)Simulink仿真

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)Simulink仿真1.1雙閉環(huán)直流系統(tǒng)的原理ASR（速度調(diào)節(jié)器）根據(jù)速度指令Un*和速度反饋Un的偏差進行調(diào)節(jié)，其輸出是電流指令的給定信號Ui*（對于直流電動機來說，控制電樞電流就是控制電磁轉(zhuǎn)矩，相應(yīng)的可以調(diào)速）。 ACR(電流調(diào)節(jié)器)根據(jù)Ui*和電流反饋Ui的偏差進行調(diào)節(jié)，其輸出是UPE（功率變換器件的）的控制信號Uc。進而調(diào)節(jié)UPE的輸出，即電機的電樞電壓，由于轉(zhuǎn)速不能突變，電樞電壓改變后，電樞電流跟著發(fā)生變化，相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩也跟著變化，由Te-TL=Jdn/dt，只要Te與TL不相等轉(zhuǎn)速會相應(yīng)的變化。整個過程到電樞電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與負

2、載轉(zhuǎn)矩達到平衡，轉(zhuǎn)速不變后，達到穩(wěn)定。1.2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖設(shè)計的基本數(shù)據(jù)如下：晶閘管供電的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，整流裝置采用三相橋式電路，直流電動機額定電壓220V，額定電流136A，轉(zhuǎn)速1460r/min，Ce=0.132Vmin/r，允許過載倍數(shù)=1.5，晶閘管裝置的放大倍數(shù)Ki=40，電樞回路總電阻R=0.5，時間常數(shù)，Tm=0.18s，電流反饋系數(shù)=0.05V/A，轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)=0.007Vmin/r,設(shè)計要求為：（1） 穩(wěn)態(tài)指標：無靜差。 （2）動態(tài)指標：電流朝調(diào)量；空載啟動到額定轉(zhuǎn)速電流超調(diào)量。1.3 電流調(diào)節(jié)器設(shè)置根據(jù)設(shè)計要求，可以按照典型I型系統(tǒng)設(shè)計，電流調(diào)節(jié)器選用P

3、I型，其傳遞函數(shù)為： 式中，ACR超前時間常數(shù)，比例系數(shù)，在設(shè)計過程中，對閘管裝置傳遞函數(shù)近似條件，忽略反電動勢對電流環(huán)影響的條件、小時間常數(shù)近似處理條件進行了校驗。1.4 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計由于設(shè)計要求無靜差，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須有積分環(huán)節(jié)，又根據(jù)動態(tài)要求，應(yīng)按照典型型系統(tǒng)設(shè)計轉(zhuǎn)速環(huán)，所以ASR選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為：式中，ASR的超前時間常數(shù),比例系數(shù)，在設(shè)計過程中，對電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件，小時間常數(shù)近似處理條件進行了校驗。1.5 Simulink仿真直流電機參數(shù)：，電樞電阻，系統(tǒng)主電路總電阻，電樞回路電磁時間常數(shù)，機電時間常數(shù)；三相橋平均失控時間，觸發(fā)器放大系數(shù)； 電流反饋系數(shù)，電流環(huán)濾波時間常數(shù)；轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)，轉(zhuǎn)速環(huán)濾波時間常數(shù)。圖2 系統(tǒng)仿真模型圖中電流調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置為和，其中在忽略干擾，給定信號用單位階躍信號代替時候進行仿真。1.6 Simulink仿真結(jié)果圖3 電流仿真曲線1.7 結(jié)論 上述仿真表明，利用matlab仿真平臺對直流調(diào)速系統(tǒng)理論設(shè)計與調(diào)試得系統(tǒng)的性能分析過程簡單，同時，通過對系統(tǒng)進行仿真，可以準確地了解到理論設(shè)計與實際系統(tǒng)之間的偏差，逐步改進系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)，得到最優(yōu)調(diào)節(jié)器參數(shù)，使得系統(tǒng)的調(diào)試