时间起始时间为,停止时间为,起动转速与起动电流仿真波形如图所示。
图起动转速与起动电流仿真波形由图所示,第阶段是电流上升阶段,突加给定电压后,经过两个调节器的跟随作用,直流电机电枢电流迅速达到最大值并有定的超调,在这阶段中,很快进入并保持饱和状态,而般不饱和。
第阶段保持最大承受电枢电流这个阶段电动机转速上升,在这个阶段中,始终是饱和的,转速环相当于开环,系统成为在恒值电流给定下的电流调节系统,基本上保持电流恒定,因而系统的加速恒定,转速呈线性增长,是起动过程中的主要阶段。
第阶段转速调节阶段,转速环保持电动机转速为额定值不变,在这个阶段和都不饱和,电流内环是个电流随动子系统。
图仿真波形如图所示直流电流的仿真波形,在突然加给定时,直流电流迅速上升,很快进入稳定状态,在第秒的时候由于电网扰动,直流电压有些波动,但很快得到抑制。
在第秒的时候磁场减半,由于前面两个调节器的作用,直流电压变为负,最终恢复稳定。
图输出电压仿真波形如图所示速度调节器输出电压仿真波形,在突然加给定时,速度调节器的比例环节马上反应输出成比例地放大输入,随着转速反馈的增大,速度调节器的输出减小,最终稳定。
在第秒时磁场突然减半,转速大大的上升,速度调节器输出为负值,随后稳定。
图输出电压仿真波形如图所示,加上给定后,速度调节器迅速饱和,电流调节器的给定值即为速度调节器的饱和值,由于电流调节器也为调节器,所以也具有同速度调节器样的特征,在此不再赘述。
第秒时,加入的电网电压扰动被电流环很气班课程设计题目调速系统调节器设计及变负载扰动下磁场突然减半仿真课程设计答辩或质疑记录转速调节器的作用是什么答转速调节器是调节系统的主导调节器,它使转速很快的跟随给定电压变化,稳态时可减小转速误差,如果采用调节器则可实现无静差。
对负载变化起抗扰作用。
其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。
电流调节器有什么作用答作为内环的调节器,在转速外环的调节过程中,它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压变化。
对电网电压的波动起及时扰动的作用。
在转速动态过程中,保证获得电动机允许的最大电流,从而加快动态过程。
④当电动机过载甚至堵转时,限制点数电流的最大值,起快速的自动保护作用。
旦故障消失,系统立即恢复正常。
双闭环直流调速系统启动过程分为那几个阶段答第阶段是电流上升阶段,第二阶段是横流升速阶段,第三阶段是转速调节阶段。
成绩评定依据总分设计态度认真遵守纪律分绘图或仿真分方案论证分报告规范,参考文献充分分电路设计参数计算正确分答辩分最终评定成绩以优良中及格不及格评定指导教师签字年月日好的抑制了。
在第秒时磁场突然减半,先是速度调节器输出为负,既而电流调节器输出为负,最终稳定。
如图所示,系统速度和电流总图,当系统秒受电网电压干扰时,系统很快就能达到稳定状态,本系统干扰源用个阶跃函数当在秒时电压突然上升,系统通过反馈调节最后稳定转速和电流。
当在秒时磁场突然减半速度迅速上升然后又经过反馈速度最后稳定在磁场没减半之前的转速,这时电流也下降经过系列反馈调节电流稳定到之前的电流值。
图起动转速与起动电流仿真总波形心得体会通过这次设计,我基本上掌握了直流双闭环调速系统的设计。
具体的说,第,了解了调速的发展史的同时,进步了解了交流调速系统所蕴涵的发展潜力,掌握了这方面未来的发展动态第二,了解了双闭环直流调速系统的基本组成以及其静态动态特性第三,基本掌握了速度电流调节器为了满足系统的动态静态指标在结构上的选取,包括其参数的计算第四,运用仿真系统对所建立的双闭环直流调速系统进行的仿真,与此同时,进步熟悉了的相关功能,掌握了其使用方法。
平时看课本时,有时问题老是弄不懂,做完课程设计,那些问题就迎刃而解了。
而且还可以记住很多东西。
认识来源于实践,实践是认识的动力和最终目的,实践是检验真理的唯标准。
本课程设计综合运用了自动控制原理电力电子技术电力拖动与控制技术等的知识,为了更好的完成设计,我又重新复习了遍原来所学的知识,加深了对知识的理解,提高了对知识的应用能力,同时使我认识到了各个课程之间是紧密联系的。
参考文献陈伯时运动控制系统第版北京机械工业出版社,郑恩让控制系统仿真北京中国林业出版社,郑阿奇实用教程北京电子工业出版社,王广雄控制系统设计北京清华大学出版社,王兆安电力电子技术第版北京机械工业出版社,本科生课程设计成绩评定表姓名申廷进性别男专业班级电调速系统。
该双闭环调速系统的两个调节器和般都采用调节器。
因为调节器作为校正装置既可以保证系统的稳态精度,使系统在稳态运行时得到无静差调速,又能提高系统的稳定性作为控制器时又能兼顾快速响应和消除静差两方面的要求。
般的调速系统要求以稳和准为主,采用调节器便能保证系统获得良好的静态和动态性能。
图转速电流双闭环直流调速系统图中转速给定电压和转速反馈电压电流给定电压和电流反馈电压转速调节器电流调节器测速发电机电流互感器电力电子变换器双闭环直流调速系统的稳态结构图和静特性图双闭环直流调速系统的稳态结构图双闭环直流系统的稳态结构图如图所示,分析双闭环调速系统静特性的关键是掌握调节器的稳态特征。
般存在两种状况饱和输出达到限幅值不饱和输出未达到限幅值。
当调节器饱和时,输出为恒值,输入量的变化不再影响输出,相当与使该调节环开环。
当调节器不饱和时,作用使输入偏差电压在稳太时总是为零。
实际上,在正常运行时,电流调节器是不会达到饱和状态的。
因此,对静特性来说,只有转速调节器饱和与不饱和两种情况。
转速调节器不饱和这时,两个调节器都不饱和,稳态时,它们的输入偏差电压都是零,因此,由式可得从而得到静特性曲线的段。
与此同时,由于不饱和,可知,这就是说,段特性从理想空载状态的直延续到。
而般都是大于额定电流的。
这就是静特性的运行段,它是条水平的特性。
转速调节器饱和这时,输出达到限幅值,转速外环呈开环状态,转速的变化对系统不再产生影响。
双闭环系统变成了个电流取取取图含给定滤波和反馈滤波的型电流调节器按照上述参数,电流环可以达到的动态跟随性能指标为满足设计要求转速调节器的设计确定时间常数电流环等效时间常数,取,则转速滤波时间常数。
根据所用测速发电机纹波情况,取。
转速环小时间常数。
按小时间常数近似处理,取计算转速调节器参数转速调节器选用调节器,按跟随和抗扰性能都较好的原则,取,则的超前时间常数为可求得的比例系数为校验近似条件转速环截止频率电流环传递函数简化条件满足简化条件转速环小时间常数近似处理条件满足近似条件计算调节器电阻与电容转速调节器原理图如图所示,取,则取取取图含给定滤波与反馈滤波的型转速调节器验证设计是否满足要求设理想空载起动时,根据已知数据和求的的数据有,,,当时,查表可得,无静差的单电流闭环调节系统。
稳态时其中,最大电流取决于电动机的容许过载能力和拖动系统允许的最大加速度,由上式可得静特性的段,它是条垂直的特性。
这样是下垂特性只适合于的情况,因为如果,则,将退出饱和状态图双闭环直流调速系统的静特性曲线系统设计与参数计算系统结构设计根据所给条件以及指标要求,确定系统为双闭环调速系统且调节器选用调节器典结构。
因为稳态无静差的要求,速度调节器和电流调节器均选用结构因为电流超调量,空载启动到额定转速时的转速超调量。
系统跟随性能较好,所以调节器选用典系统。
图为双闭环调速系统的动态结构图。
图为双闭环调速系统的动态结构图系统参数计算电流调节器的设计确定时间常数整流装置采用三相桥式全控整流电路,其平均失控时间电流滤波时间常数,三相桥式电路每个波头的时间是,为了基本滤平波头,应有,因此取。
电流环小时间常数之和。
计算电流调节器参数电流调节器超前时间常数电流环开环增益要求时,查表得应取,因此于是,的比例系数为校验近似条件电流环转速环电流环截止频率校验晶闸管整流装置传递函数的近似条件满足近似条件校验忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件满足近似条件校验电流环小时间常数近似处理条件满足近似条件计算调节器电阻和电容电流调节器原理图如图如所示,按所用运算放大器取,各电阻和电容值计算如下转速调节器的设计仿真分析心得体会参考文献调速系统调节器设计及变负载扰动下磁场突然减半仿真设计任务与设计要求设计任务不可逆的生产设备,采用双闭环直流调速系统,其整流装置采用三相桥式整流电路,系统的基本数据如下直流电机,,允许过载倍数时间常数,晶闸管装置放大倍数电枢回路总电阻电流反馈系数转数反馈系数。
设计要求在负载和电网电压的扰动下稳态无静差动态指标电流超调量电流环,空载启动到额定的转速超调量。
利






























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