转速、电流双闭环调速系统[务实运用].doc

潘晓强实训报告题目一：在一个由晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环调速系统中，已知电动机的额定数据为：60KW，220V，300A，=1000 r/min，电动势系数=0.18V.min/r，主回路电阻0.15，触发整流环节的放大倍数35，等效惯性时间常数s。电磁时间常数0.012s，机电时间常数0.12s，电流反馈滤波时间常数0.02s，转速反馈滤波时间常数0.015s。额定转色时的给定电压，调节器ASR，ACR饱和输出电压，。系统的静、动态指标为：稳态无静差，调速范围=10，电流超调量，空载启动到额定转速时的转速超调量。任务： 1) 用工程设计方法，设计双闭环调速系统的电流和转速调节器，相应的调节器放大电路，并进行频率校验。 2) 用Simulink进行双闭环系统性能验证。解：1. 电流调节器参数设计电流反馈系数：转速反馈系数：电流环的小时间常数为：电流调节器超前时间常数：电流环开环增益：要求时，要表3-1，应取，因此于是，ACR的比例系数：检验近似条件：电流环截止频率1） 检验晶闸管整流装置传递函数的近似条件 满足近似条件2） 检验忽略反电动势变化时对电流环动态影响的条件 满足近似条件3） 检验电流环小时间常数近似处理条件 满足近似条件取运算放大器=40，各电阻和电容值计算如下： 取 取取放大电路如图所示：按上述参数，电流环可以达到动态跟随性能指标为，满足设计要求2. 转速调节器参数设计转速环小时间常数：选择转速调节器结构：按照设计要求，选用PI调节器，其传递函数 ：计算转速调节器参数：按跟随和抗扰都较好的原则，取h=5，则ASR的超前时间常数为：转速环开环增益：ASR的比例系数为：检验近似条件：截止频率：1） 电流环传递函数简化条件： 满足简化条件2） 转速环小时间常数近似处理条件： 满足近似条件计算调节器的电阻和电容,取,则 取; 取 取放大电路如图：3） 校验转速超调量，h=5，查表3-5得，满足设计要求用Simulink进行双闭环系统性能验证：ASR:ACR:仿真结果：总结： 由仿真结果可以看到，电机的启动经历了电流上升、恒流升速和转速超调后的三个阶段，电机启动电流比开环系统大幅度下降，使最大电流限制在设定的范围以内。 通过这次实训，我对MATLAB的simulink更加熟悉，通过大量的计算题和仿真参数的设计，使我对双闭环调速系统的电流和转速调节器更加了解。对调节器ASR，ACR能进行初步的设计并校验是否符合系统要求。6优异b