【完整版】双闭环直流调速系统仿真毕业论文设计

6. 系统机电时间常数Tm的测定

系统的机电时间常数可由下式计算

Tm?(GD2R)(375CeCm?) (2-21)

2由于Tm?Td，也可以近似地把系统看成是一阶惯性环节，即

n?KUd(1?TmS) (2-22)

当电枢突加给定电压时，转速n将按指数规律上升，当n到达稳态值的63.2%时,所经过的时间即为拖动系统的机电时间常数。

测试时电枢回路中附加电阻应全部切除，突然给电枢加电压，用数字存储示波器记录过渡过程曲线n?f(t)，即可由此确定机电时间常数。 7.?和?的计算

*Ufn6.56Un ?????0.0044V?minr Ufn—转速反馈信号

n0n01500*UfiUim2.52 ?????1.75V? Ufi—电流反馈信号

Idm1.2Id1.448. 晶闸管触发及整流装置特性Ud?f(Uct)和测速发电机特性UTG?f(n)的测定

实验线路如图2－7所示，可不接示波器。电动机加额定励磁，逐渐增加触发电路的控制电压Ug，分别读取对应的Uct、UTG、Ud、n的数值若干组，记录于表2－5中，即可描绘出特性曲线Ud?f(Uct)和UTG?f(n)。

由Ud?f(Ug)曲线可求得晶闸管整流装置的放大倍数曲线Ks?f(Ug):

Ks??Ud?Uct (2-23)

表2－5 晶闸管触发及整流装置特性Ud?f(Uct)和测速发电机特性UTG?f(n)的测定

N(rmin) 400 0.8 800 1.5 1000 1.8 1230 2.3 1500 2.9 Uct (V)

Ud (V) UTG (V) 57 1.9 115 3.9 144 4.9 172 5.9 209 7.2 可计算得到Ks =73.94取74。

第三章 电流环与转速环的设计

设计多环控制系统的一般原则是：从内环开始，一环一环地逐步向外扩展。在这里是：先从电流环入手，首先设计好电流调节器，然后把整个电流环看作是转速调节系统中的一个环节，再设计转速调节器。

3.1电流环的设计

3.1.1电流环的动态结构图

双闭环调速系统的动态结构如图3－1所示，

图3－1 双闭环调速系统的动态结构图

Toi—电流反馈滤波时间常数；Ton—转速反馈滤波时间常数

3.1.2电流环的设计

1. 电流环结构图的简化

图3－1中虚线框内就是电流环的结构图。把电流环单独拿出来设计首先遇到的问题是反电动势产生的交叉反馈作用，它代表转速环输出量对电流环的影响。在还没有设计转速环时，要考虑它的影响自然是比较困难的。实际系统中的电磁时间常数TL一般都远小于机电时间常数Tm，因而电流的调节过程往往比转速的变化过程快得多，也就是说，比反电动势E的变化快得多。反电动势对电流环来说只是一个变化缓慢的扰动作用，在电流调节器的调节过程中可以近似地认为E基本不变，即

?E?0。这样，在设计电流环时，可以暂不考虑反电动势变化的动态作用，而将电

动势反馈作用断开，从而得到忽略电动势影响的电流环近似结构图，如图3－2（a）所示。再反给定滤波和反馈滤波两个环节等效地移到环内，得图3－2（b）最后，Ts和Toi一般都比TL小得多，可以当作小惯性环节处理，看成一个惯性环节，取：

T?i?Ts?Toi （3－1）

则电流环结构图最终简化成图3－2（c）。

图3－2 电流环的动态结构图及其化简

近似条件是：

?ci?11 （3－2）

3TsToi 式中：?ci为电流环的截止频率。

现在研究一下忽略反电动势对电流环影响的条件。电流环中包含反电动势部分的结构图如图3－3（a）所示。为了简单起见，假定为理想空载，即IdL?0，再将反馈引出点移到电流环内，得结构图如图3（b）所示，利用反馈连接等效变换，最后得到图3－3（c）。

当TmTL?2?1时，图3－3（c）中第一个方框内的传递函数可近似为：

TmsRTmsR1R （3－3） ??TmTls2?Tms?1TmTls2?TmsTls?1这就是图1中忽略反电动势作用的情况。近似条件可转化为：