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时,转速调节器的输入偏差减少到零,但其输出却由于积分作用还维持在限幅值,所以电动机仍在最大电流下加速,必然使转速超调。
转速超调后,输入偏差电压变负,使它开始退出饱和状态,输出电压和主电流也因而下降。
但是,由于仍大于负载电流,转速将在段时间内继续上升。
直到时,转矩,则,转速才能到达峰值。
此后,电动机开始在负载的阻力下减速,与此相应,电流出现段小于的过程,直到稳定。
双闭环直流调速系统起动过程的三个特点饱和非线性控制当饱和时,转速环开环,系统表现为恒值电流调节的单闭环系统当不饱和时,转速环闭环,整个系统是个无静差系统,而电流内环则表现为电流随动系统。
准时间最优控制在恒流升速阶段,系统电流为允许最大值,并保持恒定,使系统最快起动,即在电流受限制条件下使系统最短时间内起动。
转速超调由于调节器的特性,只有使转速超调,即在转速调节阶段,的输入偏差电压为负值,才能使退出饱和。
所以采用调节的程序程序执行后,可得转速环的单位阶跃扰动响应曲线如图所示。
与图分别对应着扰动信号作用于与两个不同的点。
对于图,计算其阶跃扰动响应性能指标最大动态降落最大动态降落时间基准值范围的恢复时间基准值范围的恢复时间。
对于图计算其阶跃扰动响应性能指标最大动态降落最大动态降落时间基准值范围的恢复时间基准值范围的恢复时间。
由阶跃扰动响应性能指标值可知,该系统对扰动信号具有良好的动态抗扰作用,对比两个阶跃扰动响应性能指标值可知,对作用在点的扰动信号的抗扰作用比对作用在点的扰动信号的抗扰作用强,再次表明扰动作用点离被调量越近,转速环对扰动信号的抗扰能力越好。
图转速环的单位阶跃扰动响应曲线与图分别对应着扰动信号作用于与两个不同的点。
对于图,计算其阶跃扰动响应性能指标最大动态降落最大动态降落时间基准值范围的恢复时间基准值范围的恢复时间。
对于图计算其阶跃扰动响应性能指标最大动态降落最大动态降落时间基准值范围的恢复时间基准值范围的恢复时间。
由阶跃扰动响应性能指标值可知,该系统对扰动信号具有良好的动态抗扰作用,对比两个阶跃扰动响应性能指标值可知,对作用在点的扰动信号的抗扰作用比对作用在点的扰动信号的抗扰作用强,再次表明扰动作用点离被调量越近,转速环对扰动信号的抗扰能力越好。
单位冲激信号扰动的响应曲线在图中两个扰动信号作用点分别施加单位冲激信号,绘制其扰动响应曲线。
在程序文件方式下执行以下程序程序执行后,可得转速环在扰动作用点与扰动作用点施加单位冲激信号时的扰动响应曲线如图与所示。
图转速环单位冲激信号扰动响应曲线转速环单位冲激扰动响应过程如图所示呈单调衰减或者如图所示呈次衰减振荡在内就结束了,抗扰动过程亦非常短暂,系统转速外环已经感觉到扰动,但经扰动响应的过程已经结束。
说明系统的抗扰性能好转速环频域分析的计算及仿真频域分析是运用闭环系统的开环频率特性曲线来分析闭环系统的响应与性能的。
频域分析的主要内容是绘制图与计算频域性能指标。
转速闭环系统的开环结构图如图未画出转速环给定平衡滤波环节,此图即为动态结构图,对进行仿真操作如下图转速闭环系统的开环结构图根据题目要求,用函数命令与给出指令如下。
在程序文件方式下执行以下程序语句指令执行后可得图如图所示。
图电流环的图从由图上可得转速环频域性能指标模稳定裕度穿越频率相稳定裕度剪切频率数据显示,模稳定裕度,相稳定裕度,说明控制系统有较大的稳定裕度,反映了该系统具有良好的相对稳定性。
总结通过对电流环内的触发整流装置的放大系数的校正,利用及其中的仿真工具,对所设计的电流环和转速环的阶跃信号进行了仿真计算,使电流环阶跃响应曲线的峰值时间缩短,提高系统的加速起动性能,通过对转速环内调节器比例部分放大系数及触发整流装置的放大系数的校正,使转速环阶跃响应性能指标的超调量,相稳定裕度,电流环和转速环都有足够的稳定裕度,符合实际工程的设计要求,该系统有良好的相对稳定性。
由仿真计算结果表明,利用的对双闭环直流调速系统进行仿真设计,可以迅速直观地分析出系统的跟随性能抗扰性能及稳定性,使得对系统进行分析设计及校正变得更简单方便,大大缩短了系统的调试周期,提高了开发系统的效率。
对于调速系统的设计,的确实是个经济简单快速高效的工具。
附录部分函数的源程序函数的源程序如下,函数的源程序如下,图形对象句柄命令命令功能创建个新的图形对象。
图形对象为在屏幕上单独的窗口,在窗口中可以输出图形。
用法用缺省的属性值创建个新的图形对象。
对指定的属性用指定的属性值,属性名与属性值成对出现创建个新的图形窗口,对于那些没有指定的属性,则用缺省值。
若为个已经存在的图形的句柄,则使由标记的图形成为当前图形,使它可见,且在屏幕上把它显示到,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。
图双闭环调速系统的稳态结构图
