《电气传动自动控制系统课程设计.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电气传动自动控制系统课程设计.ppt(15页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、电气传动自动控制系统课 程 设 计(一),双闭环直流不可逆调速系统设计,双闭环调速系统系统设计理论,双闭环调速系统设计理论,调速控制系统的一般动态性能指标:跟随性能超调量(%)反映系统的动态调节稳定性能上升时间 tr 反映系统的动态调节快速性能调节时间 ts 反映系统的动态调节过渡周期,抗扰性能动态降落比 Cmax%反映系统扰动引起的最大动态误差恢复时间 tr 反映系统的动态抗扰调节快速性能上述指标对应的给定和扰动均为阶跃信号,设计理论之-典型结构系统的参数与性能的关系,结构简单,易于稳定,典型型系统的稳态及动态性能与参数 二阶系统闭环传递函数:典型型系统特性参数:,设计理论之-典型结构系统的
2、参数与性能的关系,;固有角频率;阻尼比,典型型系统的参数KT与跟随性能稳态跟随性能:动态跟随性能:典型型系统的抗扰性能:假定系统经串联校正后开环传函为 W(s)系统前向通道被扰动输入点分为W1(s)、W2(s)两部分其中W1(s)内含 PI 调节器,抗扰分析,典型型系统的稳态及动态性能与参数 典型型系统特征参数:,设计理论之-典型结构系统的参数与性能的关系,;中频宽,设计理论-非典型型系统的典型化之一,选择调节器结构的一般原则:根据系统调节性能要求,选择典型、型系统目标模型调节器串联进原始对象模型的前向通道后,通过传递函数的乘积或对消运算应能将系统改造为 期望 的典型或 型系统结构,设计理论-
3、非典型型系统的典型化之二,当系统的原始模型具有高阶较复杂形式时的一般处理:小惯性环节的近似处理高阶系统的降阶近似处理大惯性环节的近似处理特别提示:每一种近似处理都存在工程约束条件,使用时须校验是否满足约束条件,电流环模型,U*n(s)+U*i+Uct Ud0 Id E n(s),设计理论-双环调速系统动态结构示意图,ACR,ASR,E(s)IdL(s),被控电动机模型,设计思路由内向外,E0,断开电机电动势反 T i=Ts+Toi,小时间常数近似处理 将电流环校正为典型型系统,保证电流调节有较强跟随性;由性能指标及所选结构确定开环增益KI和比例放大系数 Ki;Ki=Ri/R0 i=RiCi;,
4、设计理论-双环调速系统电流调节器(ACR)的设计,TL Tm Ts,Toi TLTL/Tm 10计算PI调节参数,电流调节器的实现,电流调节器的实现,设计理论-双环调速系统速度调节器(ASR)的设计,电流环等效处理;T n=2T i+Ton,小时间常数近似处理;将速度环校正为典型型系统,保证速度调节有较强抗扰性;由性能指标及所选结构确定开环增益 KN 和比例放大系数 Kn;Kn=Rn/R0 n=RnCn;,cn 1/5 T i,双闭环调速系统设计目标,性能指标:静态:s%5%D=3动态:i%5%n%10%,已知条件:最大速度给定 U*nm=5v最大电流给定 U*im=5v最大电枢电流 Idm=1.4A电流反馈强度=5v/1.4A速度反馈强度=5v/1450rpm调节器输入电阻 R0i=20K,R0n=20K调节器输入滤波电容 C0i=0.224F,C0=0.104F,