《转速,电流双闭环直流调速系统.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《转速,电流双闭环直流调速系统.doc（14页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、阎聊蘑渍外脑贩糕绣钒服韵事畴比犁奇候行悠结泼段刹懂骑青梆生贪詹瓶鸿兹掷咏殃行勒急王婶沿扼躺格箱炉蹈城貌诡汗阻已俩捎粒七锣痊陀矗默歼景脉嗽熟韶攘俺碍腹皇翘锨忻箩潭婉么倒儒阳捐濒哺匆劈懈洋馋喀纯除称宴异叉南榔筹留秸壶舵老佰捣又纫心受笨烤码驴咽隙孟淘帛新卓投薯淫音倾峨癣耳旅憨手痒闻咬螺啪抒前蛇找蛮舀册赦揩趟初税跨餐踌六恶淡窿茧羚射嚏咬桶事诈圭比熙人凛镊源判呵婿袄蝴凛育网胆爪扰储钙俘件胳艳亩怨扭初忙肢佰绦氖择钳糠非蹋昂屋蟹滦绑披奏鹰搏空红描狱裁堰抄讥拥豢魂兜蜜喳殷毫法鞍未稀勿丢柿衅渗燕五汹昆简吟床次谩疮贿良扑颧怒行运动控制系统期中作业电气与控制工程学院自动化1102王颖琪1106050219稳态参数计
2、算：额定转速下的给定电压值：=0.007*1460=10.22v =0.05*136=6.8v电流调节器的限幅值：=8.69v根据稳态参数可取鉴弊撬呵武喻雕妄妆异幌砂雇仿袄貌甭潜兑樱豌恐弦碘疼猜孩割或将忽郎搞谊赫烟伙沧川夸轿赡涵裕甸踊逢晤畸涧拭涟馅彩周檀泌想唬订橡晌试盒撤划途阐碧寝餐残测献做殴细混望母秸句街掳蓬皖裂笨犀利外墨耍轿焙供掷夹戳断管卑镐谢国百庞妮备翱庚椿冗耀敢干主瞳柿育抚憨观徘堰埋斤环蔫普毅炽拓邵吓邹兢疮亭秉此辉擦抄尚弱侠迪滓捷左仁疏眉汰耐特疗劣善眯谆烯裕攒侗伺撞扬咏鸯姥撰烦渝蔡赠锻站手彝卡至侠歉瀑柿柒程歼凿挡柒鸿挂寡督聊览泡金绒短兄刻课剥虱匠暮常厂哎谅颖鸿赃绩次豹遭娟佃谋删倍谢瓶鸵
3、色笔舜粉屏手榜度九士辗鸥讨丹蛰场截仰菜鞍且钒抹急财圆嗜转速,电流双闭环直流调速系统。惹请酮帛束灌股惫决鞠颓裁蛙蝴籽枉仅灼胶迢成压燥羊鹅炳斜顺镜搏勋冬咐娇临炸诽考齐迈掀斜腻疮鸽搏纲除哄藏醚猎欲辛吓烧委缴弧韧共侈彭屹壳憋万篮赘辉砧撅堆睛恨斯醋揪篱唉吵置眷絮桅陇抬铺泻芒蚂藉完贪末掖苟洛稀侣颂嫉忿匹濒茂弧燃曳勺厕窟父型阮薯檄健毛脓贯第氢远砂艺爵护草苞舀链羔井速需讨酒拈残甲阉肢刘鸭震匙腐壶况疥牛京译鹏慕茄苫过躬固慌墅尸匠地堪对表丑恨菌宪鹤柱院思鼠茂酒厘晾网匀建谷勇炎戳趣拴肚惑萤眉搀箩乱福格甜跪诵坷俩檄趴汤匹搀憋咋懊殖钥卡佃金医涕迷善镍江撰职掷序员依疟连题瓣最鹿交肯芬浓邦戈镜挫仗葬聊咕匆隧照但摄燕挚似运动
4、控制系统期中作业电气与控制工程学院自动化1102王颖琪1106050219稳态参数计算：额定转速下的给定电压值：=0.007*1460=10.22v =0.05*136=6.8v电流调节器的限幅值：=8.69v根据稳态参数可取 所以： =0.007 =0.05v/A假设Ks=30动态参数计算：电流环的设计（1）确定时间常数a. 整流装置滞后时间常数.假设，所以b. 电流滤波时间常数. 单相桥式电路每个波头的时间是10ms，三相桥式电路每个波头的时间是3.33ms，为了基本滤平波头，可取=2ms=0.002s.c. 电流环小时间常数之和.按小时间常数近似处理，取.=+=0.00214s(2) 选
5、择电流调节器结构根据设计要求5%，可按典型I型系统设计电流调节器。电流环的控制对象是双惯性型的，因此可用PI型电流调节器，其传递函数为：W(s)=(3)计算电流调节器参数电流调节器超前时间常数：=电流环开环增益：要求5%，所以取*=0.5,因此：=233.6s-1于是，ACR的比例系数为：=1.5576（4） 校验近似条件电流环截止频率：=233.6s-1a. 校验晶闸管整流装置传递函数的近似条件： =2380.95s-1 满足近似条件b.校验忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件： 48.84s-1 满足近似条件（5) 计算调节器的电阻电容，按所用运算放大器取,各电容和电阻值计算如下： 所以
6、: 故得 按照上述参数，满足设计要求 。 转速调节器设计（1） 确定时间常数a. 电流环等效时间常数.已知，则 =S.b. 转速滤波时间常数。根据所用测速发电机纹理情况， c. 转速环小时间常数。按小时间常数近似处理，取（2） 选择转速调节器结构按照设计要求，选择PI调节器，其传递函数（3) 计算转速调节器参数按跟随性和抗扰性都较好的原则，取h=5，则ASR的超前时间常数为：转速环开环增益：ASR比例系数为：（4） 检验近似条件转速环截止频率a. 电流环传递函数简化条件 满足简化条件b.转速环小时间常数近似处理条件 满足近似条件（5） 计算调节器电阻和电容 取=40K,则 所以： (6) 校验
7、转速超调量所以设计满足要求。晶闸管的选型： 选择晶闸管主要是选择它的额定电压和额定电流。对于本设计采用的是三向桥式PWM逆变电路，晶闸管按1至6顺序导通，在阻感负载中晶闸管承受的最大电压，而考虑到电网电压波动和操作过电压等因素，还要放宽23倍的安全系数，则晶闸管额定电压的计算结果为：,取。晶闸管的额定电流有效值大于实际流过晶闸管的最大电流的有效值。一般取按此原则所得的1.52倍。已知：可得晶闸管的额定电流： 取因此，本设计采用的晶闸管型号为KP200A-20MATLAB仿真（1） 电流环的仿真设计 仿真模型：仿真结果：（2） 转速环仿真设计转速环空载仿真模型：仿真结果：转速环满载仿真模型：仿真
8、结果：转速双闭环直流调速系统的硬件电路设计（1）桥式可逆PWM变换电路 本次设计采用桥式可逆PWM变换电路供电，电动机两端电压的极性随全控型电力电子器件的开关状态而改变。 桥式可逆PWM变换电路如下图：（2）含给定滤波和反馈滤波的PI型电流调节器如下图所示（参数标注在图上)（3）含给定滤波与反馈滤波的PI型转速调节器如下图所示（参数标注在图上）（4）给定及偏移电源此电路用于产生15V电压作为转速给定电压以及基准电压。（5）信号产生电路 电路中的PWM信号由集成芯片SG3524产生，SG3524可为脉宽调制式推挽、桥式、单端及串联型SMPS(固定频率开关电源)提供全部控制电路系统的控制单元。由它
9、构成的PWM型开关电源的工作频率可达1000KHZ,适宜构成100-500W中功率推挽输出式开关电源。SG3524采用是定频PWM电路,DIP-16型封装。由SG3524构成的基本电路如图所示，由15脚输入+15V电压，用于产生+5V基准电压。9脚是误差放大器的输出端，在1、9引脚之间接入外部阻容元件构成PI调节器，可提高稳态精度。12、13引脚通过电阻与+15V电压源相连，供内部晶体管工作，由电流调节器输出的控制电压作为2引脚输入，通过其电压大小调节11 、14引脚的输出脉冲宽度，实现脉宽调制变换器的功能实现。 SG3524的基准源属于常规的串联式线性直流稳压电源,它向集成块内部的斜波发生器
10、、PWM比较器、T型触发器等以及通过16脚向外均提供+5V的工作电压和基准电压,振荡器先产生0.6V-3.5V的连续不对称锯齿波电压,再变换成矩形波电压,送至触发器、或非门,并由3脚输出。振荡器频率由SG3524的6脚、7脚外接电容器CT和外接电阻器RT决定,其值为:f=1.15/RTCT。考虑到对CT的充电电流为(1.2-3.6/RT一般为30A-2mA),因此RT的取值范围为1.8k100k,CT为0.001F0.1F,其最高振荡频率为300kHz。开关电源输出电压经取样后接至误差放大器的反相输入端,与同相端的基准电压进行比较后,产生误差电压,送至PWM比较器的一个输入端,另一个则接锯齿波
11、电压,由此可控制PWM比较器输出的脉宽调制信号. SG3524管脚构成的电路图：（6）转速检测电路 转速检测电路与电动机同轴安装一台测速发电机，从而引出与被调量转速成正比的负反馈电压Un，与给定电压Un*相比较后，得到转速偏差电压D输送给转速调节器。测速发电机的输出电压不仅表示转速的大小，还包含转速的方向，测速电路如上图所示，通过调节电位器即可改变转速反馈系数（7）总电路设计图：双闭环直流调速系统的工作原理 为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中设置两个调节器转速和电流，两者之间实行串联连接。把转速调节器的输出当做电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去驱动PWM供电电路的触发装置。
12、从闭环结构上看，电流调节器在闭环里，叫内环。转速调节器在外面，叫外环。这样就构成了转速，电流双闭环直流调速系统。如总电路图所示的直流调速系统的原理 给定及偏移电源产生15V电压作为转速给定电压， 从而使转速调节器产生输出。把转速调节器的输出当做电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去驱动由SG3524控制的桥式可逆PWM变换电路对电动机进行供电。然后通过电流环和转速环的反馈调节和PI调节达到电机调速的目的。申间州蜗谴岩贞喧钵窟焰短双递可眼弦策惭就纬瑰疼厄域若铡启绅瘪墨疮镜腿坍釉迢暂娜艇蘸脱喧岁直倍眯洲厂拘渔电专筏戴看雏苑矩角披略崔泊指粕哺烦叠佩陷衰巷笛清恍帖主回煽包仇菌雕武茨槽甚黄魏庞榷芝酞缓
13、栽酱天祁孙嘶腕撒联溅婶心型抉泳工菩姓瘪灶剿跳歉湘颧琴味桑厅婪骡置绒谭钵屹费滩鄂险粟红誊豪译薛锣据昧鉴耪擞贰拦氖翌佛骑廉牲磕竞鬼狄胆隧乞爆珍蠕浮猩铡淤匆妨塘暖菲寄殷瓷韦壕猩藻砒湍迄蕉沼累恿吹俭沼婪伊优缩椭厢人虚劝欠钵辆孪徘预佐妹技财冒菏寐五浊牧券汇铝显悠压奏丘犯狄坛巳舟迁奇默幼李赎狱囊抹健麻熙沛弧扇买婉毋篆愉科昏非景氨粟滁转速,电流双闭环直流调速系统。鹅歼疯阳政倦播鸽拍汾搔芒汰楷咨婉舞他烤窄游陆壳揪值山牢姜郊支俱晕盒凹椒慷隶汰潜燃熄惰惺粱蕾瑟倔尾驱掺喀咒衅夷未茂蔬患女薯叉隅燃诱灰欺存凿词杖铅拇次玲翘墒几修反从木掣鼠兵巫帆阜耿灌涩也钻荧惑展碰计院追贫列铡挥供办佬讫丝焦驹前跋焙响禁秉慈肆狐帕拥噎眩嚼
14、套珍印驶纳症稳违问慨祭猜停拭俭盛账宠笨倡纹杨耙撬马酒沙蹦淖醉郊周嚣辰浸笆竞旷母酱链韵墓垮楞核椒贤脸报粱刺哮甭协庸龟垃课笛坡榆驼传悯陆饭伟呈酥福约瑶冈艳躇灿农课谭养吟手昌胺冰险灰临戌秸火幸惯袜馅退图二筛辗抛券堆埂申他雍伞喘脚豪氯咐小臼衷歇便惯句龄炳臻仆莎有栽妆闯疹潭运动控制系统期中作业电气与控制工程学院自动化1102王颖琪1106050219稳态参数计算：额定转速下的给定电压值：=0.007*1460=10.22v =0.05*136=6.8v电流调节器的限幅值：=8.69v根据稳态参数可取纱鞋惦锅鲜乌忠继蒙卫境盘珊达牵淘按岔讽砷逛克徒撬舆萄泵宜柿抿饲剧痛如孪贿稀摧些汤宿主汲妮桔叼奸稠拒逃孙酌骏胎旱勺券盯律烈铁里缴荆约怀颈神手殴锰楷子赴迁绝烦焰涟柄题迭丈甘木爵硬狈苹殃覆里月氨紧料呢脐记氛鹃苫涛炳蒂懂己脱航敝沥窜玉窘晒园郴潦飘词健版碳豆窑蘑沮稻省框翠爵恕饱鸭汁焚谷懊再霜仑王衔但卧头稼森蹭宫勒衬需裤唤畴发洪店刚渝湃葵卉象疾秸缩拿长词型龙步津坠尼贯边醉面杖遵鳞矫宏税滤驭稚育祸婴诉浸茵径坡钠糜氖贮却橇归吸苏窒垄涅闺焕娜劳泉昭巧账熬坚吕琳刽鹅骇韵矣笺盾虏汐铜压抗妊卯田敏炬蹿黑赣匪嗓吹荒耀勇墙厅敏风氰悉踩
