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双闭环V-M调速系统设计 第3页

更新时间:2009-12-31:  来源:毕业论文
双闭环V-M调速系统设计 第3页
势对电流环影响的条件为:  现在, ,满足近似条件;小时间常数近似条件处理条件为:   现在
 ,满足近似条件。
(5)计算调节器电阻和电容
电流调节器原理如图3-1所示,按所用运算放大器取R0=40kΩ,各电阻和电容值计算如下:
 ,取 ;
                     108=0.75  ,取0.75  ;
                    =0.2 ,取0.2 。
 
按照上述参数,电流环可以达到的动态指标为:σi%=4.5%<5%,满足设计要求。
3.2ASR的设计
(1)确定时间常数
电流环等效时间常数为 ;转速滤波时间常数Ton ,根据所用测速发电机波纹情况,取Ton=0.01s;转速环小时间常数  按小时间常数近似处理,取 = 。
(2)选择转速调节器结构
由于设计要求无静差,转速调节器必须含有积分环节;又根据动态要求,应按典型Ⅱ型系统设计速度环,故ASR选用PI调节器,其传递函数为:
 
(3)选择速度调节器参数
按跟随和抗干扰性能较好的原则,取h=5,则ASR的超前时间常数为: ,
转速环开环增益:
                    
于是,ASR的比例系数
 
(4)校验近似条件
由转速截止频率: ,电流环传递函数简化条件:  现在
 ,
满足简化条件。现在
 
小时间常数近似条件为
 
满足近似条件。
(5)计算调节器电阻和电容
转速调节原理图如图3-2所示,取 ,则
 ,取 ;
                   ,取 ;
 ,取 。
4 采用工程方法设计时需注意的问题
(1)从转速环看,能不能忽略反电动势
在设计电流环时已经算出 ,而 ,所以反电动势对电流环来说可以忽略。但,  ,因而对于转速环来说,忽略反电动势的条件就不成立了。
实际上,考虑到反电动势的影响,转速超调量将比上面的计算值更小,更能满足设计要求。
(2)内、外开环对数幅频特性的比较
图4-1把电流环和转速环的开环对数幅频特性画在一张图上,其中各转折频率和截止频率依次为:
                 。
以上频率一个比一个小,从计算过程可以看出,这是必然的规律。因此,这样设计的双闭环系统,外环一定比内环慢。一般来说, , 。
从外环的响应速度受到限制,这是按上述方法设计多环控制系统时的缺点。然而,这样一来,每个环本身都是稳定的,对系统的组成和调试工作非常有利。总之,多环系统的设计思想是:以稳为主,稳中求快。

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