16毕业论文：直流双闭环调速系统设计免费在线阅读

这样，调速系统的开环传递函数为令转速环开环增益为则不考虑负载绕动时，校正后的调速系统动态结构框图如图忽略高次项，上式可降阶近似为和的两个小惯性环节合并起来，近似成个时间常数为的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。

转速调节器参数选择电流环的等效闭环传递函数电流环经简化后可视作转速环中的个环节，为此，须求出它的闭环传递函数。

由图可知流负反馈电压，为电力电子变换器的控制电压。

由图，按所用运算放大器取，各电阻和电容值为，取图型电流调节器，满足近似条件。

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含给定滤波与反馈滤波的型电流调节器如图所示其中为电流给定电压，为电机电时间常数晶闸管整流装置传递函数的近似条件满足近似条件。

忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件常数。

电流环开环增益要求时，按表应取ξ，，因此的比例系数为检验近似条件电流环截至频率开环对数幅频特性电枢回路电磁时间常数。

检查对电源电压的抗扰性能，参照典型型系统动态抗扰性能指标与参数的关系表，可知各项指标都是可以接受的。

电流调节器的参数电流调节器超前时间择则电流环的动态结构图便成为图所示的典型形式，其中图校正成典型型系统的电流环动态结构图惯性型的，因此可用型电流调节器其传递函数为式中电流调节器的比例系数电流调节器的超前时间常数。

为了让调节器零点与控制对象的大时间常数极点对消，选图图图电流环的动态结构框图及其化简小惯性环节的近似处理电流调节器结构的选择根据设计要求稳态无静差，超调量，可按典型型系统设计电路调节器。

电流环控制对象是双电流环小时间常数之和。

简化的近似条件为电流环结构图最终简化成图。

时间为，电流滤波时间常数三相桥式电路的每个波头的时间是，为了基本滤平波头，应有，因此取电流环的动态结构框图及其化简等效成单位负反馈系统最后，由于和般都比小得多，可以当作小惯性群而近似地看作是个惯性环节，其时间常数为查表得，三相桥式电路的平均失控定滤波和反馈滤波两个环节都等效地移到环内，同时把给定信号改成，则电流环便等效成单位负反馈系统。

图。

这时，电流环如图所示。

图电流环的动态结构框图及其化简忽略反电动势的动态影响忽略反电动势对电流环作用的近似条件是式中电流环开环频率特性的截止频率。

如果把给里，首先设计电流调节器，然后把整个电流环看作是转速调节系统中的个环节，再设计转速调节器。

电流调节器电流调节器设计电流环结构框图的化简在按动态性能设计电流环时，可以暂不考虑反电动势变化的动态影响，即发电机得到的转速反馈电压含有换向纹波，因此也需要滤波，滤波时间常数用表示，根据和电流环样的道理，在转速给定通道上也加入时间常数为的给定滤波环节。

系统设计的般原则是先内环后外环。

在这里发电机得到的转速反馈电压含有换向纹波，因此也需要滤波，滤波时间常数用表示，根据和电流环样的道理，在转速给定通道上也加入时间常数为的给定滤波环节。

系统设计的般原则是先内环后外环。

在这里，首先设计电流调节器，然后把整个电流环看作是转速调节系统中的个环节，再设计转速调节器。

电流调节器电流调节器设计电流环结构框图的化简在按动态性能设计电流环时，可以暂不考虑反电动势变化的动态影响，即。

这时，电流环如图所示。

图电流环的动态结构框图及其化简忽略反电动势的动态影响忽略反电动势对电流环作用的近似条件是式中电流环开环频率特性的截止频率。

如果把给定滤波和反馈滤波两个环节都等效地移到环内，同时把给定信号改成，则电流环便等效成单位负反馈系统。

图电流环的动态结构框图及其化简等效成单位负反馈系统最后，由于和般都比小得多，可以当作小惯性群而近似地看作是个惯性环节，其时间常数为查表得，三相桥式电路的平均失控时间为，电流滤波时间常数三相桥式电路的每个波头的时间是，为了基本滤平波头，应有，因此取电流环小时间常数之和。

简化的近似条件为电流环结构图最终简化成图。

图图图电流环的动态结构框图及其化简小惯性环节的近似处理电流调节器结构的选择根据设计要求稳态无静差，超调量，可按典型型系统设计电路调节器。

电流环控制对象是双惯性型的，因此可用型电流调节器其传递函数为式中电流调节器的比例系数电流调节器的超前时间常数。

为了让调节器零点与控制对象的大时间常数极点对消，选择则电流环的动态结构图便成为图所示的典型形式，其中图校正成典型型系统的电流环动态结构图开环对数幅频特性电枢回路电磁时间常数。

检查对电源电压的抗扰性能，参照典型型系统动态抗扰性能指标与参数的关系表，可知各项指标都是可以接受的。

电流调节器的参数电流调节器超前时间常数。

电流环开环增益要求时，按表应取ξ，，因此的比例系数为检验近似条件电流环截至频率机电时间常数晶闸管整流装置传递函数的近似条件满足近似条件。

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。

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含给定滤波与反馈滤波的型电流调节器如图所示其中为电流给定电压，为电流负反馈电压，为电力电子变换器的控制电压。

由图，按所用运算放大器取，各电阻和电容值为，取图型电流调节器，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。

转速调节器参数选择电流环的等效闭环传递函数电流环经简化后可视作转速环中的个环节，为此，须求出它的闭环传递函数。

由图可知忽略高次项，上式可降阶近似为和的两个小惯性环节合并起来，近似成个时间常数为的惯性环节。

其中电流环等效时间常数则转速环节小时间常数则转速环结构框图可简化为图图转速换的动态结构框图及其化简等效成单位负反馈系统和小惯性的近似处理按照设计要求，选用调节器，其传递函数为式中转速调节器的比例系数转速调节器的超前时间常数。

这样，调速系统的开环传递函数为令转速环开环增益为则不考虑负载绕动时，校正后的调速系统动态结构框图如图图转速换的动态结构框图及其化简校正后成为典型Ⅱ型系统计算转速调节器参数按跟随和抗扰性能都较好的原则，取，则的超前时间常数为转速开环增益的比例系数检验近似条件转速环截止频率电流环传递函数简化条件为满足简化条件。

转速环小时间常数近似处理条件为满足简化条件。

计算调节器电阻和电容含给定滤波与反馈滤波的型转速调节器如图所示其中为转速给定电压，为转速负反馈电压，调节器的输出是电流调节器的给定电压。

取，则，取，，取。

校核转速超调量查表，当时，，不能满足设计要求。

应按退饱和的情况重新计算超调量。

按退饱和重新计算超调量过载倍数，理想空载转速时，查表得，时则能满足设计要求。

图型转速调节器计算机仿真双闭环调速系统的动态结构图图，增加了滤波环节，包括电流滤波转速滤波和两个给定信号的滤波环节。

图双闭环直流调速系统结构图空载起动双闭环直流调速系统突加给定电压由静止状态起动时，转速和电流的动态过程示于图。

由于在起动过程中转速调节器经历了不饱和饱和退饱和三种情况，整个动态过程就分成图中标明的三个阶段。

第阶段是电流上升阶段。

突加给定电压后，都上升，在没有达到负载电流以前，电机还不能转动。

当后，电机开始起动，由于机电惯性的作用，转速不会很快增长，因而转速调节器的输入偏差电压的数值仍较大，其输出电压保持限幅值，强迫电流迅速上升。

直到，，电流调节器很快就压制了的增长，标志着这阶段的结束。

在这阶段中，很快进入并保持饱和状态，而不饱和。

第阶段是恒流升速阶段，饱和，转速环相当于开环，在恒值电流给定下的电流调节系统，基本上保持电流恒定，因而系统的加速度恒定，转速呈线性增长。

与此同时，电机的反电动势也按线性增长，对电流调节系统来说，是个线性渐增的扰动量，为了克服它的扰动，和也必须基本上按线性增长，才能保持恒定。

当采用调节器时，要使其输出量按线性增长，其输入偏差电压必须维持定的恒值，也就是说，应略低于。

第Ⅲ阶段以后是转速调节阶段。

当转速上升到给定值时，转速调节器的输入偏差减小到零，输出维持在限幅值，电机仍在加速，使转速超调。

转速超调后，输入偏差电压变负，开始退出饱和状态，和很快下降。

但是，只要仍大于负载电流，转速就继续上升。

直到时，转矩，则，转速才到达峰值时。

此后，电动机开始在负载的阻力下减速，与此相应，在时间内，，直到稳定。

如果调节器参数整定得不够好，也会有段振荡过程。

在这最后的转速调节阶段内，和都不饱和，起主导的转速调节作用，而则力图使尽快地跟随其给定值。

图空载起动特性突加负载图突加负载启动突减负载图突然减载小结与体会通过本次课程设计，首先我对直流双闭环调速系统有了更深的认识，加深了理解，是对课堂所学知识的次很好的应用。

学会了转速电流双闭环直流调速系统的设计，并能熟练地