文档介绍：科学技术
基于晶闸管直流双闭环调速系统的研究与仿真
刘泽年关晓明马玉生
中国石油管道总公司秦皇岛输油气分公司河北秦皇岛
【摘要】本文对常用的转迦电流双闭环调速系统的程设计方法进行了详细的推导。选择调节器结构,进行参数计算和近似校验。通过建立数学模型并采用/
方法对实际系统进行动态及数字仿真。同时从时域、频域等方面对系统性能指标进行分析,并进行调试欣双闭环直流调速系统趋于完善、稳疋仿真结果验证了控制
方案的合理性。
【关键词】直流调速系统『设计双闭环/真
引言动态结构中,输入与输出均采用“”与“”模块系统电流、
本文以双闭环调速系统为例。建立双闭环调速系统,并以提高系统转速响应曲线:
稳定性、快速响应及带负载的能力为目标研究。再因电机本身复杂, 。。,’’:
加上电压反馈、电流反馈、校正器设计。整个调速过程、参数选择。。。:
都须花大量时间。本文利用工程设计方法和采用/具一
建立电机可视化模型。对整个调速过程进行动态仿真和系统分析。,:
,
、双闭环调速系统动态数学模型,,: %求二阶性能指标的函数
. 线性调节器的传递函数如图所示:
双闭环直流系统的转速、电流环两个调节器都是有饱和特性和
带输出限幅的调节器,为了充分反映在饱和和限幅非线性影响下调
速系统的工作情况。需要构建考虑饱和和限幅的调节器。线性调
节器的传递函数为:
去
式中,为比例系觌为积分系数::。
上述调节器的传递函数直接调/的传递函数模
块。调节的器饱和限幅输出值在/中』模块设定。
. 整流装置的传递函数
由于晶闸管整流装置一般情况下,把它近似成一阶惯性环节。

——:

式中:一晶闸管整流装置的失控时间。
. 电流调节器的设计
为了使电流环在稳定时做到无静差,动态上保持电机电枢电流的
不超调。即把电流环校正成典型型系统,其传递函数为:

、结论
式中:. —分别为电流调节器的比例放大系数和时间常数。
本文基于直流电机基本环节,建立双闭环调速系统动态数学模型
. 转速环调节器的设计
进行分析,并对系统结构图采用/板块通过建立双闭环调
根据型典型系统参数确定的方法,有。。于是有、⋯其中
速系统动态模型进行时域与频域仿真分析和调试。由于对系统的非
疗为中频宽。一.,根据“调节器最佳整定设计法”,
线性模型进行线性化处理,导致系统性能指标与理论最佳控制存在一
一般取..。然
定的差距,在仿真调试中会很大的超调量。进而需对调节器的参数进
后根据自动控制理论,按照典型型系统的最小闭环幅频特性峰
行适当的修改。得到较低的超调量。通过对电机快速、稳定的调速仿
值准则,得:
真,仿真结果具有较好的静特性和动态跟随性能。
± :. 工程中有一定