【完整版】双闭环直流调速系统仿真毕业论文设计

?ci?31 （3－4） TmTl2. 按典型I型系统来设计电流环 3. 电流调节器参数的选择

要校正成典型I型系统，采用PI调节器，其传递函数可以写成：

WACR(s)?Ki?is?1 （3－5） ?is式中：Ki为电流调节器的比例系数；?i为电流调节器的超前时间常数。 为了让调节器零点对消掉控制对象的大时间常数极点，选择：

?i?Tl （3－6） 则电流环的动态结构图便成为图3－4（a）所示的典型形式，其中：

KI?KiKs? （3－7） ?iR图3－4（b）绘出了电流环这时的开环对数幅频特性。

电流调节器的参数包括Ki和?i。 时间常数?i已选定为，KIT?i?0.5因此：

KI??ci?11??125 （3－8） 2T?i2?0.004 再利用式（3－6）和式（3－5）得到：

Ki?RTl32.65?0.1??3.08 （3－9）

2Ks?T?i2?74?1.75?0.0043.2转速调节器的设计

1. 电流环的等效闭环传递函数

在设计转速调节器时，可把已设计好的电流环看作是转速调节系统中的一个环节，其闭环传递函数为：

KIs(T?i?1)1? Wcli(s)? （3－15） KIT?i2s1?s??1T?i?1KIKI 转速环的截止频率?cn一般较低，因此Wcli(s)可降阶近似为：

Wcli(s)?11s?1KI （3－16）

近似条件求出：

?cn?1KI （3－17） 3T?i 若按ξ=0.707，KIT?i?0.5选择参数，则：

?cli(s)?11 （3－18） ?2T?2is2?2T?is?12T?is?1 近似条件为： ?cn? 取整数：

?cn?11?

32T?i4.42T?i1 （3－19） 5T?i 由于输入信号是Ui??，因而上面求出来的电流闭环传递函数为：

Wcli(s)?Id(s) （3－20）

Ui?(s)? 而在转速环内，其输入信号应该是Ui?，因此电流环的等效环节应相应地改成：

Id(s)Wcli(s)1? （3－21） ???Ui(s)?2T?is?12. 转速调节器结构的选择

用电流环的等效环节代替图4-17中的电流闭环后，整个转速调节系统的动态结构图便如图3－7（a）所示。和前面一样，把给定滤波和反馈滤波环节等效地移到环

?内，同时将给定信号改为Un(s)?，再把时间常数为Ton和2T?i的两个小惯性环节合并

起来，近似成一个时间常数为T?n的惯性环节，且：2T?i?0.0074s，Ton?0.01s

T?n?2T?i?Ton?0.0174s （3－22）

图3－7 转速环的动态结构图及其近似处理

由图2（b）可以明显地看出，要把转速环校正成典型Ⅱ型系统，ASR也应该采用PI调节器，其传递函数为：

WASR(s)?Kn?ns?1 （3－23） ?ns式中：Kn为转速调节器的比例系数；?n为转速调节器的超前时间常数。

这样，调节系统的开环传递函数为：

Wn(s)?Kn?R(?ns?1)

?n?CeTms2(??ns?1)KN(?ns?1) （3－24） 2s(??ns?1)?其中，转速开环增益为：

KN?Kn?R （3－25）

?n?CeTm 不考虑负载扰动时，校正后的调速系统动态结构图如图3－7（c）所示。 3. 转速调节器参数的选择

转速调节器的参数包括Kn和?n。

按照典型Ⅱ型系统的参数选择方法，选择h=5。 得：

?n?hT?n?0.087s 得：

K2N?h?12h2T2?396.4s? ?n ASR的比例系数为：

K1)?ceTmn?(h?2h?RT?43.7s?2 ?n

3－26）

3－25） 3－26）

（ （ （