低容量可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與仿真實現(xiàn)(二)
4.控制電路的參數(shù)計算與設(shè)計
4.1 參數(shù)確定
直流電機(jī):PN=5.5kw,UN=220V,IN=8A,nN=1490r/ min,電樞回路電阻R=0.8Ω,允許電流過載倍數(shù)λ=1.8,電磁時間常數(shù)Tl=0.048s , 機(jī)電時間常數(shù)Tm=0.185s.
PWM調(diào)制參數(shù):電源電阻: ,放大倍數(shù),時間常數(shù): ,開關(guān)頻率: , 電流反饋濾波時間常數(shù),轉(zhuǎn)速反饋濾波時間常數(shù)。給定電壓最大值調(diào)節(jié)器限幅電壓。
電流反饋系數(shù):
轉(zhuǎn)速反饋系數(shù):
4.2 電流環(huán)控制器的設(shè)計
PI調(diào)節(jié)器利用比例部分能迅速響應(yīng)控制作用,而用積分部分最終消除穩(wěn)態(tài)偏差。
另外,比例積分調(diào)節(jié)器還是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的校正裝置,因此,它在調(diào)速系統(tǒng)和其它控制系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。
取電流調(diào)節(jié)器為PI調(diào)節(jié)器,將電流環(huán)設(shè)計成典型I型系統(tǒng),則有傳遞函數(shù)電流環(huán)控制簡圖如圖2所示。
4.3 轉(zhuǎn)速環(huán)控制器的設(shè)計
對于轉(zhuǎn)速外環(huán)而言,設(shè)計成典型I型系統(tǒng)之后的電流環(huán)只是一個被控對象環(huán)節(jié)。因此轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計的第一步是求出電流環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。轉(zhuǎn)速環(huán)被控對象中已經(jīng)有了一個積分環(huán)節(jié),為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速跟蹤控制無靜差,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器中應(yīng)該包含一個積分環(huán)節(jié)。因此轉(zhuǎn)速環(huán)一般設(shè)計成典型Ⅱ型系統(tǒng),轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計成PI調(diào)節(jié)器。如圖3所示。
按跟隨和抗干擾性能都較好的原則,選取中頻段寬度為h= 5 ,則:
轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益:
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