电力拖动自动控制系统课程设计 下载本文

转速达到给定值之后,转速调节器和电流调节器的给定电压与反馈电压平衡,输入偏差为零,但是由于积分作用,其输出还很大,所以出现超调。转速超调之后,转速调节器输入端出现负偏差电压,使它退出饱和状态,进入线形调节阶段,使速度恒定不变,实际仿真结果基本上符合理论分析。

转速调节器的作用是调速系统的主导调节器,它使转速 n 很快地跟随给定电压变化,稳态时可减小转速误差,如果采用PI调节器,则可实现无静差;它对负载变化起抗扰作用;其输出限幅值决定电机允许的最大电流。

电流调节器的作为内环的调节器,在外环转速的调节过程中,它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压变化;它对电网电压的波动起及时抗扰的作用。在转速动态过程中,保证获得电机允许的最大电流,从而加快动态过程。

由图看出,负载电流Idl在电流环之外,因此其扰动作用无法被电流调节环抑制,而是依赖于转速调节环的调节作用。

当负载电流Idl突然增大时,电枢电流Id小于Idl,电磁转矩小于负载转矩,电机减速。转速反馈电压Un减小而小于转速给定电压Un*,转速偏差ΔUn变正,转速调节器减大,使得电流调节环的给定值迅速增大,在电流调节器的作用下电枢电流迅速增大到负载电流Idl以上,从而使电磁转矩大于负载转矩,电机加速。由于电流调节器的及时调节作用,电机的转速还没有减速超过给定太大,即在系统调节作用下加速。电机转速增大到给定以上时,转速调节器又降低电流调节器的给定值Ui*,使电枢电流被调节到负载电流附近。经过系统的调节作用,转速最终恢复到给定值,而电枢电流与负载电流平衡而使转速不再变化。

从以上分析过程可以看出,转速环将负载电流扰动包含其中,从而有效抑制了负载电流变化对电机转速的干扰作用。

结束语

通过本次课程设计,首先对直流双闭环调速系统有了更深刻的认识,加深了理解。是对课堂所学知识的一次很好的应用。学会了转速、电流双闭环直流调速系统的设计,并能熟练的掌握转速和电流调节器参数的选择和计算,在设计的基础上更加认识到了直流双闭环调速系统应用的广泛性。同时认识到自己在平时的学习中所存在的问题,以为自己掌握的,但是当真正要用到的时候,又要翻书去查找资料。我们课本上所学到的知识是有限的,应当多看些课外资料,拓展自己的知识面。在丰富理论知识的时候也不能忘了实践和动手能力,本次课设就给我们提供了一个很好的机会,它是理论与实践完美的结合。这次用Matlab进行仿真,使我加深了对该软件的了解,他能更加直观地反映系统的动态特性。

最后,我在做课程设计的时候遇到了很多困难,在这里要多感谢下给予我帮助的同学们。

参考文献:

[1] 陈伯时. 电力拖动自动控制系统—运动控制系统第3版[M]. 北京:机械工业出版社, 2007.

[2] 王兆安. 黄俊. 电力电子技术第4版[M]. 北京:机械工业出版社, 2000

[3] 任彦硕. 自动控制原理[M]. 北京:机械工业出版社, 2006

[4] 洪乃刚. 电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真[M]. 北京:机械工业出版社, 2006

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