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雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)

問(wèn) 提問(wèn)者:網(wǎng)友 2018-08-11
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轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)是性能很好、應(yīng)用最廣的直流調(diào)速系統(tǒng)。采用PID調(diào)節(jié)的單個(gè)轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差。但是,如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高,例如要求快速起制動(dòng),突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等等,單閉環(huán)系統(tǒng)難以滿(mǎn)足需要,這主要是因?yàn)樵趩伍]環(huán)系統(tǒng)中不能隨心所欲地控制電流和轉(zhuǎn)矩的動(dòng)態(tài)過(guò)程。這時(shí)候就需要雙閉環(huán)控制系統(tǒng)了[6]。 因?yàn)殡p閉環(huán)采用轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器,能同時(shí)存在轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋,又能分別在不同的階段起作用。 2.3.1 直流電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 為了獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能,轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般都采用PID調(diào)節(jié)器。圖中標(biāo)出了兩個(gè)調(diào)節(jié)器輸入輸出電壓的實(shí)際極性,它們是按照電力電子變換器的控制電壓Uc為正電壓的情況標(biāo)出的,并考慮到運(yùn)算放大器的倒相作用。圖中還表示了兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出都是帶限幅作用的,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅電壓Uim*決定了電流給定電壓的最大值,電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅電壓Ucm限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用,在系統(tǒng)中設(shè)置了兩個(gè)調(diào)節(jié)器,即分別是引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋。二者之間實(shí)行嵌套(或稱(chēng)串級(jí))聯(lián)結(jié),如圖2-4所示。把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入,再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看,電流環(huán)在里面,稱(chēng)作內(nèi)環(huán);轉(zhuǎn)速環(huán)在外邊,稱(chēng)作外環(huán)。這就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。 為了獲得良好的靜、動(dòng)態(tài)性能,轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般都采用PID調(diào)節(jié)器。圖中標(biāo)出了兩個(gè)調(diào)節(jié)器輸入輸出電壓的實(shí)際極性,它們是按照電力電子變換器的控制電壓Uc為正電壓的情況標(biāo)出的,并考慮到運(yùn)算放大器的倒相作用。圖中還表示了兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出都是帶限幅作用的,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅電壓Uim*決定了電流給定電壓的最大值,電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅電壓Ucm限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm [7] 。 圖1-1 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖 圖2-4 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖 圖中,ASR:轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器;ACR—電流調(diào)節(jié)器;TG—測(cè)速發(fā)電機(jī);TA 圖2-4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖 2.3.2 轉(zhuǎn)速和電流調(diào)節(jié)器的作用分析 轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用: 1.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用 (1)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器,它是轉(zhuǎn)速n很快地跟隨給定電壓Un變化,穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差,如果采用PID調(diào)節(jié)器
回答者:網(wǎng)友
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