根据,得到异步电动机调速系统设计忽略项,可以得到转子磁通近似公式上式转子磁链的估测值,可以通过定子电流的测量值求出。为了磁通闭环的实现,将式得到的代入电压方程,得到如果在磁通调节环节后进行补偿环节。在磁通调节的设计环节,忽略此环节,得到在式和中,由于电机参数都已知,传递函数可以表示为般二阶系统的典型形式式中根据传递函数,对上述的磁通环节加入调节器进行校正,使其成为典型的型系统。设调节器传递函数为异步电动机调速系统设计式中为比例参数,为积分时间参数。通过调节器的配置,则系统的配置后传递函数为令为上述的典型型系统,则可以得到从自动控制理论分析,我们知道通过配置系统的阻尼比,能恰当的配置系统的反应速度,在般考虑系统最优性能的条件下,选择阻尼系数代入其公式得到。解上面等式得到方程组解得于是,通过上面方程,得到调节参数比例参数为,积分参数为通过磁通的闭环,输出励磁电压分量的输出参考值。转矩调节器原理与磁通闭环相类似,转矩环在整个系统中,也属于内环,需要配置成典型的型系统,以提高系统的反应速度,较快地跟随外部负载的需要。由于转矩与定子电流轴分异步电动机调速系统设计量成线性关系,转矩环用电流环实现,定子电流轴分量闭环系统结构如图所示。图转矩闭环结构图电机运行过程中,般需要保持其磁通恒定,转矩公式为从上式可知,在磁通不变的情况下,转矩与定子电流轴分量成正比,对转矩的控制,就是对电机定子电流轴分量的控制,要设计转矩调节器,首先需要找到定子电流轴分量与输出电压之间的传递函数。根据矢量公式有由磁链公式结合公式和,得到轴电压输出分量与其电流反馈分量的关系式从传递函数中可以看出,电压含有与转差率有关的量,需要在设计调节器后进行补偿。在调节器的设计环节,可以省略其影响。则转矩环节的传递函数可以表示为异步电动机调速系统设计在转矩给定的通道中,由于滤波环节的存在,使转矩环节出现了延迟,考虑到转矩环节的延迟,在前向通道中,为平衡此延迟,加入个惯性环节,在本系统中,滤波时间常数是通过外部的滤波器给定的,。则系统转矩环节的开环传递函数为与磁通调节环节相类似,将传递函数写成般形式式中与上面磁通调节器的计算相同,当考虑到系统的性能最佳时候,取阻尼比为,可以得到转矩环的参数值为,并经模块产生正余旋信号。异步电动机调速系统设计电流滞环控制型逆变器电流滞环控制型逆变器又称为电流跟踪性逆变器,该逆变器的输出电流跟随给定的电流变化,也是种控制方式,其电流跟踪般都采用滞环控制即当逆变器输出电流与给定电流偏差超过定值时,改变逆变器的开关状态,使逆变器的输出电流增加或减少,将输出电流与给定电流的偏差控制在定范围内数进行辨识才能能保证磁链观测的精度。在低速时候的性能,能明显高于电压估计算法。转子磁链计算电流模式的磁通观测法是通过静止坐标系上的电流分量求得,其实现原理公式如公式和公式,公式中有两个未知变量,以及阶求导运算,通过微处理器的迭代计算,能够获得转子磁量在静止坐标系上的分量,从而对转子磁链进行控制。在本论文的矢量控制系统中,电机磁链的控制是通过在转子磁链同步旋转坐标系上的分量控制,因此,在具体实现中,直接通过控制同步坐标系上的电流分量实现电流闭环,磁通的空间角可以通过编码盘的反馈以及电流分量的计算获得,下面分析磁链观测器在论文中的具体实现方法。由公式,得到下列关系式异步电动机调速系统设计设中间变量为励磁电流,并且有下列关系从上面的公式,得到励磁电流与定子电流的关系为通过离散化计算,可以得到下式通过定子电流检测以及坐标变换,并通过式的迭代计算,可以得到励磁电流值,进而可以得到转子磁通。为了软件实现方便,最关键的是通过转速反馈以及定子电流的反馈,得到转子磁通的电角度。在下面的推导中各参量的含义如下为异步电机的转差角频率,为设定电机同步角速度,为反馈电机角速度。由异步电机公式联合和两式,得到电机的转子角速度,为电机转子转速,结合式,可以得到简化的电机磁场定向的同步角速度为公式中,为电机极数,为励磁电流,是由电机转子参数决定的时间常数上述公式表明,电机磁场的同步角速度是电机转子反馈角速度与电机转差角速度之和,在个周期内,设定初始电机同步磁场的转角为,可以得到角度公式异步电动机调速系统设计在个采样周期内,可以等效的认为数字量化递推处理后得到因此,通过公式和在程序上的递推算法,获得转子磁通矢量的幅值和角度。通过上面的方法,能够实现异步电机矢量控制的速度闭环控制。矢量系统的各个环节调节参数的设计原理以及参数的具体选取将在下面具体介绍。针对异步电机调速系统需要比较宽的调速范围,以下介绍磁链控制方法的原理以及实现方法。调节器工作原理系统中的三个调节器,转速调节器,磁链调节器,转矩调节器,均选用带输出限幅值的调节器见下图图调节器结构磁链调节器原理定子电流的采样反馈,使我们能够通过其对电机转子磁通进行估计,要保持电机的运行性能稳定,必须保持磁通在恒转矩时基本保持不变,在负载变化大的场合,能够尽快的跟随其变换。磁通调节的闭环框图参考如图所示异步电动机调速系统设计图磁通闭环结构图根据电机矢量的磁链方程推导得到下列关系式代入公式和得到公式中,为适应控制系统的需求,需要找到定子轴电压与定子反馈电流矢量的关系,才能得到调节环节的传递函数。由于在异步电机中,转子电压在轴上分量均为。当满足沿转子磁场定向后,有,通过矢量方程,可以得到定子电流与转子电流的表达式将上面两式代入定子电压轴分量的表达式,得到三相真即进入了仿真界面,如下图所示图进入运动仿真第二步新建仿真进入了仿真界面,右击运动导航器上选择新建仿真,出现个环境对话框,选择动态,点击确定进入该装配图的仿真界面。如下图所示图新建仿真图选择环境第三步新建连杆在运动导航器里右击,选择新连杆,在接下来弹出的对话框中填写,并选择三维模型中的蛋框架作为选择连杆为选择凸轮为。其过程如下图所示图创建新连杆图度控制模块也是系统的核心模块,所谓控制模块,就是对用户输入的温度和湿度与当前温室内的实际温湿度进行比较,先进行判断,然后再进行控制,控制模块是决定系统将要进行什么工作,如温度高于上限时需要降温,低于下限时需要升温。温度控制部分的程序整体思路如右图所示图温度控制框图键识别显示温湿度采样更新实时温湿度显示控制转换开始实时值与键入值比较升温降温处理调用控制声光报警是否在设定区间内返回开始我们可以用中间值来做控制参考,温度判断控制程序流程图如图所示图温度控制流程图湿度判断控制部分与温度判断控制部分的功能及流程是相同的,便不再赘述了。采样转换模块转换模块是本系统中的核心模块之,它负责完成温度和湿度的测量及模拟量转换为数字量的全过程,这也是它为什么这么重要的原因。系统每次转换前的送个任意数,表示开始转换,结果是个数字量,将其转化为码,。送显示程序显示,并将数值返回给主函数。湿度也可以通过此种方法观察变化,得出相应的结论。转换的整体框图如下图所示中间值返回升温上限值图转换框图实时温湿度显示和温湿度中间数值显示便于我们实时比较和掌握系统工作状况,实时的温度湿度不在要求的区间内则进行升温降温处理。转换的温湿度控制程序流程图如下图所示温湿度控制图转换的温湿度控制流程图启动转换延时等待转换结果数据输出显示开始返回读温湿检测数值,取设置数为中间值转码读十位显示读个位显示致谢此次毕业设计要求我们在李老师的指导下独立进行查阅资料,设计方案等工作,并写出报告。通过此次课程设计,我重新认识到了自学的重要性,以及学以致用的道理。我在图书馆查阅了大量的资料,同时也认识到了图书馆的重要作用。通过此次的智能微型孵化器的设计,让我重新拾起了以前所学习的些知识,我觉得此次设计让我更加巩固了所学的知识并在设计的过程中学会了与时俱进,克服了学习知识的枯燥感,让我受益匪浅。通过这两个多月的学习,发现了自己的很多不足,自己知识的很多漏洞,看到了自己的实践经验还是比较缺乏,理论联系实际的能力还急需提高。虽然这只是次较简单的毕业制作,可是平心而论,也耗费了不少的心血,这就让我不得不佩服专门搞玩具设计的技术前辈,才意识到他们对我们社会的付出。这个工程确实很累,但当我仿真成功的时候,我们的心中就不免兴奋,不免激动,感觉所有的辛苦和劳累都是值得的。对我而言,知识上的收获重要,但精神上的丰收更加可喜。在此要特别感谢我的指导老师李文卓老师对我的指导,在此向老师说声,老师您辛苦了,在老师的启发和同学的帮助下,我才能顺利的完成毕业设计。在以后的工作中,我定会更加努力的学习,参考根据,得到异步电动机调速系统设计忽略项,可以得到转子磁通近似公式上式转子磁链的估测值,可以通过定子电流的测量值求出。为了磁通闭环的实现,将式得到的代入电压方程,得到如果在磁通调节环节后进行补偿环节。在磁通调节的设计环节,忽略此环节,得到在式和中,由于电机参数都已知,传递函数可以表示为般二阶系统的典型形式式中根据传递函数,对上述的磁通环节加入调节器进行校正,使其成为典型的型系统。设调节器传递函数为异步电动机调速系统设计式中为比例参数,为积分时间参数。通过调节器的配置,则系统的配置后传递函数为令为上述的典型型系统,则可以得到从自动控制理论分析,我们知道通过配置系统的阻尼比,能恰当的配置系统的反应速度,在般考虑系统最优性能的条件下,选择阻尼系数代入其公式得到。解上面等式得到方程组解得于是,通过上面方程,得到调节参数比例参数为,积分参数为通过磁通的闭环,输出励磁电压分量的输出参考值。转矩调节器原理与磁通闭环相类似,转矩环在整个系统中,也属于内环,需要配置成典型的型系统,以提高系统的反应速度,较快地跟随外部负载的需要。由于转矩与定子电流轴分异步电动机调速系统设计量成线性关系,转矩环用电流环实现,定子电流轴分量闭环系统结构如图所示。图转矩闭环结构图电机运行过程中,般需要保持其磁通恒定,转矩公式为从上式可知,在磁通不变的情况下,转矩与定子电流轴分量成正比,对转矩的控制,就是对电机定子电流轴分量的控制,要设计转矩调节器,首先需要找到定子电流轴分量与输出电压之间的传递函数。根据矢量公式有由磁链公式结合公式和,得到轴电压输出分量与其电流反馈分量的关系式从传递函数中可以看出,电压含有与转差率有关的量,需要在设计调节器后进行补偿。在调节器的设计环节,可以省略其影响。则转矩环节的传递函数可以表示为异步电动机调速系统设计在转矩给定的通道中,由于滤波环节的存在,使转矩环节出现了延迟,考虑到转矩环节的延迟,在前向通道中,为平衡此延迟,加入个惯性环节,在本系统中,滤波时间常数是通过外部的滤波器给定的,。则系统转矩环节的开环传递函数为与磁通调节环节相类似,将传递函数写成般形式式中与上面磁通调节器的计算相同,当考虑到系统的性能最佳时候,取阻尼比为,可以得到转矩环的参数值为,并经模块产生正余旋信号。异步电动机调速系统设计电流滞环控制型逆变器电流滞环控制型逆变器又称为电流跟踪性逆变器,该逆变器的输出电流跟随给定的电流变化,也是种控制方式,其电流跟踪般都采用滞环控制即当逆变器输出电流与给定电流偏差超过定值时,改变逆变器的开关状态,使逆变器的输出电流增加或减少,将输出电流与给定电流的偏差控制在定范围内
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