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毕业设计转速﹑电流双闭环直流调速系统设计(9) 毕业设计转速﹑电流双闭环直流调速系统设计(9)

格式:word 上传:2022-06-26 00:10:16

《毕业设计转速﹑电流双闭环直流调速系统设计(9)》修改意见稿

1、“.....取,取校核转速超调量当时,查附表得,不能满足。实际上,附表是按线性系统计算的超调量,而突加阶跃给定时,饱和,不符合线性系统的前提,具有饱和非线性特性。所以,应按退饱和的情况重新计算超调量。三按退饱和超调量的计算方法计算转速超调量设理想空载起动时,当时,查附表得则能满足设计要求。双闭环直流调速系统仿真电流环的仿真电流环的输出特性分析图电流环动态结构图由图可以看出超调量,系统曲线迅速上升,峰值时间,非常短,电流立即下降至恒定并在内响应即结束,这样的阶跃响应是很理想的......”

2、“.....我们知道超调量可以反映系统的相对稳定性,超调量越小,相对稳定性越好,由此可见电流环还是比较稳定的。它的上升时间是,上升时间是用来反映动态响应的快速性的,同样,电流环的动态响应是比较快的。可见,系统的跟随性能是很好的。电流环抗扰性能分析可知其性能指标最大动态降落最大动态降落时间同理,图为电流环在扰动作用点施加单位阶跃信号的扰动响应曲线,由图可知其性能指标最大动态降落最大动态降落时间对大多数机器设备,控制系统的抗扰性能指标是至关重要的,它比系统的跟随性能指标更为人们所关注。对于电流环,通过上面的仿真图可以看出......”

3、“.....电压波动可以通过电流反馈得到比较及时的调节,抗扰性能大有改善。同样由上图也可以看出系统对负载的大幅度突变也有良好的抗扰能力。从图中还可以看出,当扰动作用发生时,系统在内即可达到稳定,可见它的响应速度是非常快的,这也是我们设计此系统的原因之。电流环频域分析根据自动控制原理,频域分析的特点是运用闭环系统的开环频域特性曲线来分析闭环系统的响应及其性能,频域分析的主要内容是画图与计算频域性能指标。图电流闭环系统的开环结构图下由图得出电流环的频域性能指标幅值裕度相角裕度幅值穿越频率剪切频率。实际工程上,般要求幅值裕度,相角裕度。可见电流环有足够的稳定裕量......”

4、“.....图转速环阶跃响应曲线通过编程运行出的转速图如上图,由图可以看到曲线单调上升,完全无超调,并且在内达到稳态。我们设计时要求超调小于。这与设计要求吻合。转速环的抗扰性能的分析在分析了电流环的抗扰性能后,再来分析下转速环的抗扰性能。般来说,双闭环调速系统具有比较满意的动态性能。对于调速系统,最重要的动态性能是抗扰性能。主要是抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能。按照图分别在扰动信号作用点和加阶跃扰动信号后进行仿真,它们的阶跃响应曲线例如,由于故障使机械轴被卡住,或挖土机运行时碰到坚硬的石块等等。由于闭环系统的静特性很硬,若无限流环节,硬干下去......”

5、“.....反馈电压仍为零,相当于偏差电压,差不多是其稳态工作值的倍。这时,由于放大器和变换器的惯性都很小,电枢电压下子就达到它的最高值,对电动机来说,相当于全压起动,直流电动机全电压起动时,如果没有限流措施,会产生很大的冲击电流,这不仅对电机换向不利,对过载能力低的电力电子器件来说,更是不能允许的。采用转速负反馈的闭环调速系统突然加上给定电压时,由于惯性,转速不可有的电压波动。因此,高精度的调速系统必须有更高精度的给定稳压电源。检测精度反馈检测装置的误差也是反馈控制系统无法克服的,因此检测精度决定了系统输出精度。限流保护电流截止负反馈起动的冲击电流的扰动使变化......”

6、“.....输出精度自然取决于给定精度。如果产生给定电压的电源发生波动,反馈控制系统无法鉴别是对给定电压的正常调节还是不应的扰动使变化。交流电源电压波动的扰动使变化。电动机励磁的变化的扰动造成变化。放大器输出电压漂移的扰动使变化。温升引起主电路电阻增大的扰动使变化。由电机结构决定的电动势常数。由式可以看出,调节电动机的转速有三种方法调节电枢供电电压。减弱励磁磁通。改变电枢回路电阻。对于要求在定范围内无级平滑调速的系统来说,以调节电枢供电电压的方式为最好。改变电阻只能实现有级调速减弱磁通虽然能够平滑调速,但调速范围不大......”

7、“.....在基速即电机额定转速以上作小范围的弱磁升速。因此,自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。变压调速是直流调速系统的主要方法,调节电枢供电电压需要有专门向电动机供电的可控直流电源。接下来介绍几种主要的可控直流电源旋转变流机组用交流电动机和直流发电机组成机组,以获得可调的直流电压。静止式可控整流器用静止式的可控整流器,以获得可调的直流电压。直流斩波器或脉宽调制变换器用恒定直流电源或不控整流电源供电,利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制,以产生可变的平均电压。转速控制的要求和调速指标任何台需要控制转速的设备,其生产工艺对调速性能都有定的要求。归纳起来......”

8、“.....分档地有级或平滑地无级调节转速稳速以定的精度在所需转速上稳定运行,在各种干扰下不允许有过大的转速波动,以确保产品质量加减速频繁起制动的设备要求加减速尽量快,以提高生产率不宜经受剧烈速度变化的机械则要求起﹑制动尽量平稳。为了进行定量的分析,可以针对前两项要求定义两个调速指标,叫调速范围和静差率。这两个指标合称调速系统的稳态性能指标。调速范围生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围,用字母表示,即其中和般都指电机额定负载时的最高和最低转速,对于少数负载很轻的机械,例如精密磨床,也可用实际负载时的最高和最低转速......”

9、“.....负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落,与理想空载转速之比,称作静差率,即或用百分数表示显然,静差率是用来衡量调速系统在负载变化时转速的稳定度的,它和机械特性的硬度有关,特性越硬,静差率越小,转速的稳定度就越高。在了解了这些后,再来介绍下转速负反馈闭环直流调速系统。闭环调速系统的组成根据自动控制原理,反馈控制的闭环系统是按被调量的偏差进行控制的系统,只要被调量出现偏差,它就会自动产生纠正偏差的作用。调速系统的转速降落正是由负载引起的转速偏差,显然,引入转速闭环将使调速系统应该能够大大减少转速降落......”

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