PWM直流双闭环调速系统设计

1）确定时间常数

PWM装置滞后时间常数：Ts=0.0017s。电流滤波时间常数:。

s.002T?0oiT=0.0017+0.002=0.0037s (和一般都比小得多,可以当作小惯性群近似地TTTlsoi看作是一个惯性环节)。 2）选择电流调节器结构

可按典型Ⅰ型设计电流调节器。电流环控制对象是双惯性型的,所以把电流调节器设计成PI型的，其传递函数为 ?

?s?1i KW)?(s iACR?siK——电流调节器的比例系数；

——电流调节器的超前时间常数。式中 τii3）选择电流调节器的参数 ?

???5%，故要求ACR超前时间常数；改电流环开环时间增益:s.01T??0iliKT?0.5，因此应取 ?Ii0.50.5?1sK1??135?. IT0.0037 i?于是，ACR的比例系数为: ?

?R0.01*57.78iKK?135?.1??0.76 Ii?K51.3?2 s ）校验近似条件4:

电流环截止频率?1sK?1?135.? Ici（1）晶闸管装置传递函数近似条件：

1?? ciT3s即 11?1?＞.1s??196 ciT3?0.3001 s 满足近似条件；

（2）忽略反电动势对电流环影响的条件： 5 / 9

1?,?3ciTT lm

即111???371s?3?101.ci01..087?0TT0 lm

满足近似条件； （3）小时间常数近似处理条件：11??ci3TT

ois

即1111?1?s?.7??180 ciTT30.0017?30.002 ois 满足近似条件。

5）计算调节器电阻和电容

R?20k?，各电阻和电容值计算如下调节器输入电阻为

0

RKRkkk,.2424????1.218?2.45? 取?20 ii0?0.016i?FF?C ，取

iR320?10i4T4?0.0026oi???F0.?C2??10?F ，

5.05?0???10.

取F.20 oi3R40?1003.2 转速环的设计 1）确定时间常数

T?2?0.0037?02.0074s （1）电流环等效时间常数i?T?0.005s （）转速滤波时间常数 2onTTT?0.?0124s?2 3（）转速环小时间常数近似处理omni??2）选择转速调节器结构

按跟随和抗扰性能都能较好的原则,在负载扰动点后已经有了一个积分环节,为了实现转速无静差,还必须在扰动作用点以前设置一个积分环节,因此需要Ⅱ由设计要求，转速调节器必须含有积分环节，故按典型Ⅱ型系统—选用设计PI调

节器，其传递函数为

6 / 9 ?

?1s?n K?W(s) nASR?sn ）选择调节器的参数3 根

据跟随性和抗干扰性能都较好的原则取超前时间常数为，则ASR5?hss?hT0620?5?0.0124.?? nn? 转速开环增益：h6?122??ssK4?.??780N

222

Th0124252?2?0. n? 的比例系数：ASRTCh?)(1?Kme1.??5

RTh?2 n? 4）近似校验 转速截止频率为：K1N1?s?K?4.780.4?0?.062??48?

（11?? nNcns? 1 ）电流环传递函数简化条件：

cnT5i? 现在1111??s?54??.1 scn T00375?50.i? 满足简化条件。

n

）小时间常数近似处理条件：（211?? cn32TToni? 现在

1111?1?s?.8??54 cn

TT2?0.00373?230.005oni?满足近似条件。

5）计算调节器电阻和电容 7 / 9

，则调节器输入电阻 ?k?20R0kRRK ，取125??2122.41?.?k

n0n

?062.06nF?C?F? ，取0.5 F496???100.? n

R310125?nT4005?0.46???onF5F?0??10.C? ，取0.5F

on3

1040?R0 6）检验转速超调量?，不能满足设计要求。实际上，由于这是按=37.6%

当h=5时，查表得，n饱和，不符合线性系统的前提，应该线性系统计算的，而突加阶跃给定时，ASR ASR退饱和的情况重新计算超调量。按 z=0。设理想空载起动时，负载系数Tn?C???nommax?n??z(?%)?2()

n?TCnmb 当h=5时，C?max?.2%?

CbIR55?0.4rrdnom110???n? 而 minmin maxC0.2e 因此1100.011? %x?10.?212%.?812??.??0 计要求。

n15000.2 满足设

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