转速、电流双闭环调速系统[务实运用].doc
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1、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
2、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
3、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
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