直流电机调速I参数设计

直流电机调速PI参数设计班级：140303姓名：易蒙一、设计要求某晶闸管供电的双闭环直流电机调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：直流电动机：220V，136A，1460r/min，Ce=0.132V·min/r,允许过载倍数λ=1.5；晶闸管装置放大系数：Ks=40；电枢回路总电阻：R=0.5Ω；时间常数：，电流反馈系数：β=0.05V/A设计要求：设计电流调节器要求无超调，设计转速调节器要求转速超调量。二、确定双闭环调速系统的动态结构图图一三、电流调节器的设计图二四、电流调节器参数确定1）整流装置滞后时间常数Ts。三相桥式电路的平均失控时间查表得Ts=0.0017s。2）电流滤波时间常数Toi。三相桥式电路每个波头的时间是3.3ms，为了基本滤平波头，应有（1-2）Toi=3.33ms，因此取Toi=2ms=0.002s。3）电流环小时间常数4）检查电流调节器的抗扰性能TΣi/Tl=0.123，查下表知典型1型系统动态抗扰性能，各项指标都能接受。表1典型Ⅰ型系统动态抗扰新能指标与参数的关系1/51/101/201/3027.8%16.6%9.3%6.5%2.83.43.84.014.721.728.730.4采用PI型的电流调节器，其传递函数可以写成：（1）式中——电流调节器的比例系数；——电流调节器的超前时间常数。电流开环传递函数为（2）因为Tl>>，所以选择=Tl，用调节器零点消去控制对象中大的时间常数极点，以便校正成典型Ⅰ型系统，因此（3）式中，（4）电流调节器，电流开环增益要求无超调：查表因取，因此：

于是，ACR的比例系数为（5）检验近似条件电流环截止频率：1）校验晶闸管整流装置传递函数的近似条件2）校验忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件3）校验电流环小时间常数近似处理条件以上条件均满足电流调节器参数如图所示：图三五、转速调节器的设计按典型Ⅰ型系统设计的电流环的闭环传递函数为采用高阶系统的降解阶近似处理方法，忽略高次项，可降阶近似为得到降阶近似条件为（1剑）确河定时渐间常产数1）娃电流未环等下效时直间常想数董。犹，则2）帜转速乌滤波悉时间益常数满。便取3）苦转速汇环小失时间糠常数辣。按裹小时痰间常动数近葡似处羞理，耗取由于剧扰动精点后编有个中积分播环节疼，故烫将转僻速调统节器呼设计倡为典贴型Ⅱ永型。（2节）计廊算转钻速调枝节器俗参数表2欧典啊型Ⅱ卖型系鸭统阶机跃输融入跟量随性临能指筐标h345678910σ52.6%43.6%37.6%33.2%29.8%27.2%25.0%23.3%2.402.652.853.03.13.23.33.3512.1511.659.5510.4511.3012.2513.2514.20由于肾对转艇速无君特殊恶要求选h航=8欠，则壁AS讯R的胸超前亏时间悟常数铅为由于AS武R采挣用P鞠I调隔节器假，其循传递疲函数融为（5心）式中争—众—电得流调腔节器跨的比旁例系内数；——袜电流要调节仅器的允超前拌时间母常数拨。（6耗）令（7归）则晌（8庄）再由（9承）得（1帅0）（1竞1）由式欲（1豆0）会可求朗得转贝速环晒开环折增益由式雄（1隙1）向可求机得A饶SR裁的比疏例系袋数为（3棚）检寄验近激似条幼件由式单（9出），私转速萌环截损止频僚率为堡：电流律环传化递函舍数简叛化条虑件转速斜环小叼时间卧常数炒近似填处理竞条件（4辅）校弯核转阵速超雪调量当h必=5苹时，薄查表堵2得均，σn=村37糖.6器%，春不能栗满足丸设计祥要求音。实誉际上田，由刮于表伤2是症按线闯性计瓶算的淡，而呢突加帜阶跃炭给定俩时，搅AS弹R饱疮和，方不符膊合线拴性系腹统前降提，拣应该刮按A恳SR摇退饱党和重踩新计吴算。退饱劫和超呼调量择的计懂算比侮较麻葱烦，描如果此把退恋保和蛇后的趋过程读与同驼一系少统在撕负载禾扰动司下的梯过渡追过程嚷对比询一下吓，不炉能发舰现二歉者的姑相似斑之处偶，于挎是就储可以依找到密一条肾计算蛙退饱序和超惠调量辈的捷条径。眼也就谜是嘉够定调版速系箩统原劈燕来是旨在I填dm墨的条裂件下拌运行许于转水速n庆*，抢然后召突然常将负电载降暴到I堂dL止，转石速会已在突稿减负盛载的策情况枝下，之产生环一个逢速升寄与恢件复的社过程游，由鞭于过渔程的岔数学公模型抓与初驼始条荡件都叼一样背，这器是突庙减负吩载的椒升速如过程津与退坚饱和处超调妇是完普全相仙同的盯。图四在典紧型Ⅱ榆型系圾统的疾抗扰命性能角指标确中，救△C佛的基傲准值势是其中所以没△n涛的基论准值捡应该雨是作为挖超调砖量自，其绵基准倾值是的n*溉=1蛾46猫0，标查下铃表知令h=咏8时阀，上=仍88牵.1查%。表3漏典眨型Ⅱ臭型系浇统动奖态抗避扰新秋能指既标与顿参数券的关买系h34567891072.2%77.5%81.2%84.0%86.3%88.1%89.6%90.8%2.452.702.853.003.153.253.303.4013.6010.458.8012.9516.8519.8022.8025.85最后灿求得满足情条件帽故最佛后求厦得：仿真虑结构沾图