多環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)

《多環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)第2章轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)和調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)參數(shù)啟動(dòng)性能分析調(diào)節(jié)器工程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)案例第二章多環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)一、理想的全給定起動(dòng)過(guò)程id，nIdL0tid，nIdL0tt1t2帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)電流達(dá)到最大值Idm后，靠強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔孟拗齐娏鞯臎_擊，并不能很理想地控制電流的動(dòng)態(tài)波形，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩也隨之減小，加速起動(dòng)過(guò)程較長(zhǎng)。系統(tǒng)突加最大給定不理想的起動(dòng)過(guò)程理想的起動(dòng)過(guò)程理想起動(dòng)過(guò)程波形如圖所示，起動(dòng)電流呈方形波，轉(zhuǎn)速按線性增長(zhǎng)。這是在最大電流（轉(zhuǎn)矩）受限制時(shí)調(diào)速系統(tǒng)所能獲得的最快的起動(dòng)過(guò)程。2-1基于

2、轉(zhuǎn)速、電流的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下的最快起動(dòng)，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為最大值Idm的恒流過(guò)程。按照反饋控制規(guī)律，采用某個(gè)物理量的負(fù)反饋就可以保持該量基本不變，那么，采用電流負(fù)反饋應(yīng)該能夠得到近似的恒流過(guò)程。起動(dòng)過(guò)程，只有電流負(fù)反饋，沒(méi)有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋；穩(wěn)態(tài)時(shí)，只有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，沒(méi)有電流負(fù)反饋。希望能實(shí)現(xiàn)控制：怎樣才能做到這種既存在轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋，又使它們只能分別在不同的階段里起作用呢？雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成二、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成3-1基于轉(zhuǎn)速、電流的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)速度環(huán)電流環(huán)ASRACR??MU*nU*iUctUi+Ud_L+_UnTG~-+ASR—轉(zhuǎn)速

3、調(diào)節(jié)器ACR—電流調(diào)節(jié)器TG—測(cè)速發(fā)電機(jī)TA—電流互感器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3-1基于轉(zhuǎn)速、電流的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)雙獨(dú)立無(wú)差調(diào)節(jié)器串聯(lián)調(diào)節(jié)ASR轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)ACR電流調(diào)節(jié)器其中，系統(tǒng)給定為ASR的輸入，ASR的輸出為ACR的給定雙線性反饋回路（系統(tǒng)電路示意圖）圖2-3雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖++-+-MTG+-+-RP2nU*nR0R0UcUiTALIdRiCiUd++-R0R0RnCnASRACRLMGTVRP1UnU*iLMMTGUPE2。系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅電壓Ucm限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅電壓U*im決定了電流給定電壓

4、的最大值；1.系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖三穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性U*nU*iUctUdoE???Ui+_Un??KsIdIdRnASRACRR2.帶限幅作用PI調(diào)節(jié)器穩(wěn)態(tài)特性+--飽和——調(diào)節(jié)器輸出達(dá)到限幅值.不管輸入偏差電壓如何變化，輸出恒為限幅值，相當(dāng)于使該調(diào)節(jié)環(huán)開環(huán)。此時(shí)必須有反向偏差電壓出現(xiàn)才能使其退出飽和不飽和——輸出未達(dá)到限幅值當(dāng)調(diào)節(jié)器不飽和時(shí)，PI作用使輸入偏差電壓在穩(wěn)態(tài)時(shí)總是零。注意:此時(shí)PI調(diào)節(jié)器的輸出量與輸入無(wú)關(guān)，而是由它后面環(huán)節(jié)的需要決定的。（U*i

5、BCASR不飽和,ACR不飽和-靜特性的運(yùn)行(平直）段，它是水平的特性。n=n0ASR飽和,ACR不飽和-靜特性的垂直特性3.系統(tǒng)靜特性（1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR不飽和,ACR不飽和4.兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負(fù)載電流小于Idm時(shí)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，這時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主要調(diào)節(jié)作用。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到Idm后，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無(wú)靜差，得到過(guò)電流的自動(dòng)保護(hù)。四.各變量的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí)上述關(guān)系表明，在穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)上，?轉(zhuǎn)速n是由給定電壓U*n決定的；?ASR的輸出量U*i是由負(fù)載電流IdL決定

6、的；?控制電壓Uc的大小則同時(shí)取決于n和Id，或者說(shuō)，同時(shí)取決于U*n和IdL。原因:對(duì)PI調(diào)節(jié)器,不飽和時(shí),穩(wěn)態(tài)時(shí)無(wú)靜差.由于積分作用存在,調(diào)節(jié)器的輸出可以保持在任何需要的值上,具體的值由后面的環(huán)節(jié)決定.反饋系數(shù)計(jì)算轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)電流反饋系數(shù)兩個(gè)給定電壓的最大值U*nm和U*im由設(shè)計(jì)者選定，設(shè)計(jì)原則如下：U*nm受運(yùn)算放大器允許輸入電壓和穩(wěn)壓電源的限制；U*im為ASR的輸出限幅值。—思考題—1.雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中,給定信號(hào)U*n未變,增加轉(zhuǎn)速反饋系數(shù),系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后,轉(zhuǎn)速反饋電壓Un是增加,減小還是不變?轉(zhuǎn)速增大還是減小?2.雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)靜特性的平直段與下垂段,ASR和ACR分別工作

7、在線形還是限幅狀態(tài)?3。采用PI調(diào)節(jié)器的不可逆雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行（且U*n?0）時(shí)可能出現(xiàn):A?Ui?0Uct?0B?Ui=0Uct?0C?Ui?0Uct=0D?Ui=0Uct=04。采用PI調(diào)節(jié)器的不可逆雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行（且n?0）時(shí)可能出現(xiàn):A?Un?0Uct?0B?Un=0Uct?0C?Un?0U*i=0D?Un=0U*i=0?1/CeU*nnUd0Un+-ASR1/RTls+1RTmsKsTss+1AC