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基于PWM的双闭环直流调速系统的设计 基于PWM的双闭环直流调速系统的设计

格式:word 上传:2022-06-25 17:08:07

《基于PWM的双闭环直流调速系统的设计》修改意见稿

1、“.....是内环转速调节环在外面,叫做外环。为了获得良好的静动态性能,双闭环调速系统的两个调节器通常都采用调节器。在图中,标出了两个调节器输入输出电压的实际极性,它们是按照触发器的控制电压为正电压的情况标出的,而且考虑运算放大器的反相作用。通常,转速电流两个调节器的输出值是带限幅的,转速调节器的输出限幅电压为,它决定了电流调节器给定电压的最大值电流调节器的输出限幅电压是,它限制了装置输出电压的最大值。转速电流双闭环调速系统的静特性根据图的原理图,可以很容易地画出双闭环调系统的静态结构图如图所示。其中调节器用带限幅的输出特性表示,这种调节器在工作中般存在饱和和不饱和两种状况。饱和时输出达到限幅值不饱和时输出未达到限幅值,这样的稳态特征是分析双闭环调速系统的关键。当调节器饱和时,输出为恒值,输入量的变化不再影响输出,除非输入信号反向使调节器所在的闭环成为开环。当调节器不饱各时......”

2、“.....图双闭环调速系统静态结构图实际上,双闭环调速系统在正常运行时,电流调节器是不会达到饱和状态的,对于静特性来说,只有转速调节器存在饱和与不饱和两种情况。转速调节器不饱和在正常负载情况下,转速调节器不饱和,电流调节器也不饱和,稳态时,依靠调节器的调节作用,它们的输入偏差电压都是零。因此系统具有绝对硬的静特性无静差,即从而得到图静特性的段。由于转速调节器不饱和,,所以。这表明,段静特性从理想空载状态直延续到电流最大值,而般都大于电动机的额定电流。这是系统静特性的正常运行段。图双闭环调速系统的静特性转速调节器饱和当电动机的负载电流上升时,转速调节器的输出也将上升,当上升到数值时,转速调节器输出达到限幅值,转速环失出调节作用,呈开环状态,转速的变化对系统不再产生影响。此时只剩下电流环起作用......”

3、“.....稳态时因而是所对应的电枢电流最大值,由设计者根据电动机的容许过载能力和拖动系统允许的最大加速度选定。这时的静特性为图中的段,呈现很陡的下垂特性。由以上分析可知,双闭环调速系统的静特性在负载电流时表现为转速无静差,这时起主要调节作用。当负载电流达到之后,饱和,起主要调节作用,系统表现为电流无静差,得到过电流的自动保护。这就是采用了两个调节器分别形成内外两个闭环的效果,这样的静特性显然比带电流截止负反馈的单闭环调速系统的静特性要强得多。综合以上分析结果可以看出,双闭环调速系统在稳态工作中,当两个调节器都不饱和时,系统变量之间存在如下关系上述关系表明,双闭环调速系统在稳态工作点上,转速是由给定电压和转速反馈系数决定的,转速调节器的输出电压即电流环给定电压是由负载电流和电流反馈系数决定的......”

4、“.....或者说同时取决于和。这些关系反映了调节器不同于调节器的特点比例调节器的输出量总是正比于输入量,而调节器的稳态输出量与输入量无关,而是由其后面环节的需要所决定,后面需要调节提供多大的输出量,它就能提供多少,但这要在调节器不饱和的情况下。采用转速电流双闭环调速系统后,由于增加了电流内环,而电网电压扰动被包围在电流环里,当电网电压发生波动时,可以通过电流反馈得到及时调节,不必等到它影响到转速后,再由转速调节器作出反应。因此,在双闭环调速系统中,由电网电压扰动所引起的动态速度变化要比在单态环调速系统中小得多。综上所述,在双闭环调速系统中,转速调节器和电流调节器的作用可以归纳如下转速调节器的作用使电动机转速跟随给定电压变化,保证稳态转速无静差。对负载扰动起抗扰作用。其输出限幅值决定允许的最大电流,在起动时给出最大电流给定信号......”

5、“.....起动时保证获得恒定的最大允许电流。当电动机过载甚至堵转时,限制电枢电流的最大值,起到快速的安全保护作用。④在转速调节过程中,使电流跟随其给定电压变化。电流调节器的设计设计电流环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。实际系统中的电磁时间常数般远小于机电时间常数,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,比反电动势的变化快得多。反电动势对电流环来说只是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的认为不变,即。这样,在设计电流环时,可以暂不考虑反电动度反馈调节。为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,在系统中设置了两个调节器,分别调节转速和电流,二者之间实行串级连接把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制变换器的触发装置。从闭环结构上看......”

6、“.....叫做内环转速调节环在外面,叫做外环。这样就形成了转速电流双闭环调速系统。为了获得良好的动静态性能,双闭环调速系统的两个调节器般都采用调节器,转速调节器的输出限幅电压是,它决定了电流调节器给定电压的最大值电流调节器的输出限幅电压是,它限制了变换器输出电压的最大值。三系统单元调试基本调速速度调节器和电流调节器的调零把调节器的输入端全部接地,之间接电阻,调节电位器,使端输出绝对值小于。速度调节器和电流调节器的输出限幅值的整定在调节器的个输入中的其中任个输入接给定,在之间接电阻电容,调节给定电位器,使调节器的输入为,调节电位器,使调节器的输出为输出正限幅值同样把给定调节为,调节,把负限幅值调节为。零速度封锁器观测首先把零速封锁器的输入悬空,开关拨至封锁状态,输出接速度或者电流调节器的零速封锁端,无论调节器的输入如何调节,输出始终为零。把面板上的给定输出接至零速封锁单元其中路......”

7、“.....增大给定,测量零速封锁单元输出端给定的绝对值大于左右时,封锁端输出减小给定,给定的绝对值小于左右时,封锁端输出。把给定加到另路进行同样的操作。脉宽发生单元的整定把电机直流电源等接入系统,系统接成开环,脉宽发生单元的输入悬空或者接地,调节偏移电压电位器,使电机处于停止状态若要达到更好的闭环效果,调节偏移电压电位器,使通过电枢的直流电流低于用双踪示波器观测脉宽发生单元的测试点和的波形,此时的的占空比接近相同占空比为左右。观测同组桥臂或者之间的死区。转速反馈调节器电流反馈调节器的整定把电机直流电源接入系统,系统接成开环。把正给定接入脉宽发生单元,调节给定,使转速稳定在,调节转速反馈调节器中的,使端输出的电压为。加大负载,使电机的电枢电流稳定在,调节电流反馈调节器,使电流反馈调节器端输出的电压为。结束语双闭环直流调速系统的设计,是在型电力电子技术及电机控制实验装置上进行的......”

8、“.....并应用经典控制理论的工程设计方法设计转速和电流双闭环直流调速系统。以为核心实现脉宽调速,形成无静差的转速电流双闭环控制。双闭环直流调速系统,具有调速简单调速范围大精度高速度平稳电流脉动小电机温升低等优点,使调速各项性能指标大为提高。纵观整个设计,经典部分是已学过的知识,通过毕业设计深入理解了工程设计方法,扩展了知识面,各门课程综合应用,收益颇多,使我对直流调速系统的控制有了更深的认识。但由于理论水平有限,仍有许多不足之处有待解决。参考文献陈伯时电力拖动自动控制系统第版机械工业出版社,王兆安,黄俊电力电子技术第版机械工业出版社,杨兴姚电动机调速的原理及系统北京水利电力出版社,刘军孟祥忠电力拖动自动控制系统机械工业出版社,型电力电子技术及电机控制试验装置实验指导书夏得砛,翁贻方自动控制理论第版机械工业出版社......”

9、“.....藏英杰电气传动的脉宽调制控制技术机械工业出版社,,,,,工控相关网站致谢首先要感谢我的指导老师陈涛老师。在他的悉心指导下,我才得以顺利的完成本次毕业设计。他从最初就为我们制定了周密科学的工作任务安排,每次都很认真的查看我们的工作日志完成情况,对于我们的提问也总给予耐心的解答。我还要感谢同组的同学,跟他们起讨论相关的课题,使我的思路得以极大的开阔,并能发现自己在些内容上的欠缺。另外,我也深深的感受到了同学间的互相帮助和友谊。这也是我顺利完成毕业设计的大动力。还有许多在论文完成过程中给予我帮助的人,在此不列举了,并表示最衷心的感谢。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。再把给定滤波和反馈滤波两个环节等效地移到环内。最后,和般比小的多,可以当作小惯性环节处理,看作个惯性环节,取......”

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