帶電流截止負(fù)反饋轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真

1、瀟湘學(xué)院課程設(shè)計報告題目： 帶電流截止負(fù)反饋轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真專業(yè)： 電氣工程及其自動化班級：學(xué)號：指導(dǎo)教師：敏初始條件:1 技術(shù)數(shù)據(jù)輸出功率為：7.5Kw電樞額定電壓220V電樞額定電流36A 額定勵磁電壓110V電樞電阻0.2歐姆 電機(jī)機(jī)電時間常數(shù) 2S 電樞允許過載系數(shù) 1.5額定轉(zhuǎn)速1430rpm額定勵磁電流2A功率因數(shù)0.85電樞回路電感 100mH2 技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)態(tài)指標(biāo)：無靜差(靜差率s< 2%調(diào)速圍D> 10 )動態(tài)指標(biāo)：系統(tǒng)穩(wěn)定要求完成的主要任務(wù)：1 技術(shù)要求：(1) 該調(diào)速系統(tǒng)能進(jìn)行平滑的速度調(diào)節(jié)，負(fù)載電機(jī) 不可逆運(yùn)行，具有較寬的調(diào)速圍(D> 1

2、0),系統(tǒng)在工作圍能穩(wěn)定工作(2) 根據(jù)指標(biāo)要求進(jìn)行動態(tài)校正，選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)，并確定電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的相 關(guān)參數(shù)，(3) 系統(tǒng)在5%負(fù)載以上變化的運(yùn)行圍電流連續(xù)2 設(shè)計容：(1) 根據(jù)題目的技術(shù)要求，分析論證并確定主電路的結(jié)構(gòu)型式和閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成， 畫出系統(tǒng)組成的原理框圖(2) 根據(jù)帶電流截止負(fù)反饋轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖，分析轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流截止負(fù)反饋的作用，(3) 通過對調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計，得到轉(zhuǎn)速和電流的仿真波形，并由仿真波形通過MATLAB來進(jìn)行調(diào)節(jié)器的參數(shù)調(diào)節(jié)。(4) 繪制帶電流截止負(fù)反饋轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理總圖(要求計算機(jī)繪圖)(5) 整理設(shè)計數(shù)據(jù)資料，課程設(shè)計

3、總結(jié)，撰寫設(shè)計計算說明書目錄摘要 31閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)構(gòu)成 41.1主電路 51.2原理框圖 52帶電流截止負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的分析 62.1電流截止負(fù)反饋的提出 62.2 電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié) 72.3帶電流截止負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖和靜特性 83參數(shù)設(shè)計 103.1整體分析 103.2穩(wěn)定性參數(shù)計算和判斷 103.3轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器校正 113.3.1 PI調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) 11調(diào)節(jié)器的選擇 123.4 電流截止負(fù)反饋參數(shù)設(shè)計 164. 電流MATLA仿真 174.1 將設(shè)計的參數(shù)進(jìn)行仿真 174.2調(diào)節(jié)器參數(shù)調(diào)整 185. 電氣總圖 196. 結(jié)束語 20參考文獻(xiàn) 20摘要為了提高直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)、

4、靜態(tài)性能，通常采用閉環(huán)控制系統(tǒng)（主要包括單閉 環(huán)、雙閉環(huán)）。而在對調(diào)速指標(biāo)要求不高的場合，采用單閉環(huán)即可。閉環(huán)系統(tǒng)較之開環(huán) 系統(tǒng)能自動偵測把輸出信號的一部分拉回到輸入端，與輸入信號相比較，其差值作為實 際的輸入信號；能自動調(diào)節(jié)輸入量，能提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。在對調(diào)速系統(tǒng)性能有較高要求 的領(lǐng)域常利用直流電動機(jī)，但直流電動機(jī)開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性不能夠滿足要求，可利用轉(zhuǎn)速 單閉環(huán)提高穩(wěn)態(tài)精度，而采用比例調(diào)節(jié)器的負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)仍是有靜差的，為了消除系 統(tǒng)靜差，可采用積分調(diào)節(jié)器代替比例調(diào)節(jié)器。關(guān)鍵詞：直流調(diào)速 單閉環(huán) 穩(wěn)態(tài)精度 比例調(diào)節(jié)帶電流截止負(fù)反饋轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真1閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)構(gòu)成1.1主電

5、路圖中的電動機(jī)的電樞回路由晶閘管組成的三相橋式整流電路供電，通過與電動機(jī)同軸剛性連接的測速發(fā)電機(jī) TG檢測電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，并經(jīng)轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)分壓后取出合適的 轉(zhuǎn)速反饋信號Un，此電壓與轉(zhuǎn)速給定信號U；經(jīng)速度調(diào)節(jié)器ASR綜合調(diào)節(jié)，ASR的輸出作為移相觸發(fā)器的控制電壓Uc，由此組成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。改變U；即可調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。在本系統(tǒng)中ASR采用比例積分調(diào)節(jié)器，屬于無靜差調(diào)速系統(tǒng)。為了防止在起動和運(yùn) 行過程中出現(xiàn)過大的電流沖擊，系統(tǒng)引入了電流截止負(fù)反饋以限止電流不超過其允許的 最大值。1.2原理框圖將開環(huán)系統(tǒng)改為單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)，并采用PI調(diào)節(jié)器，就既保證動態(tài)性能，又能作到轉(zhuǎn)速的

6、無靜差，較好的解決開環(huán)系統(tǒng)的不足，此閉環(huán)系統(tǒng)的工作原理是： 將直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速變化信號反饋到觸發(fā)環(huán)節(jié)，來自動增大或減小觸發(fā)角a來自動調(diào)節(jié)整流輸出電壓Uds,即可達(dá)到穩(wěn)定,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖與系統(tǒng)原理圖如圖 2所示Un給定圖2單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)框圖轉(zhuǎn)速單閉環(huán)實驗是將反映轉(zhuǎn)速變化的電壓信號作為反饋信號，經(jīng)“速度變換”后接 到“速度調(diào)節(jié)器”的輸入端，與“給定”的電壓相比較經(jīng)放大后，得到移相控制電壓UCt， 用作控制整流橋的“觸發(fā)電路”，觸發(fā)脈沖經(jīng)功放后加到晶閘管的門極和陰極之間，以 改變“三相全控整流”的輸出電壓，這就構(gòu)成了速度負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)。電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨給 定電壓變化，電機(jī)最高轉(zhuǎn)速由速度調(diào)節(jié)器的輸出限

7、幅所決定，速度調(diào)節(jié)器采用P (比例)調(diào)節(jié)對階躍輸入有穩(wěn)態(tài)誤差，要想消除上述誤差，則需將調(diào)節(jié)器換成PI(比例積分)調(diào)節(jié)。 這時當(dāng)“給定”恒定時，閉環(huán)系統(tǒng)對速度變化起到了抑制作用，當(dāng)電機(jī)負(fù)載或電源電壓 波動時，電機(jī)的轉(zhuǎn)速能穩(wěn)定在一定的圍變化。2帶電流截止負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的分析2.1電流截止負(fù)反饋的提出(1) 起動的沖擊電流-直流電動機(jī)全電壓起動時，如果沒有限流措施，會產(chǎn)生很 大的沖擊電流，這不僅對電機(jī)換向不利，對過載能力低的電力電子器件來說，更是不能 允許的。(2) 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)突加給定起動的沖擊電流-米用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)突 然加上給定電壓時，由于慣性，轉(zhuǎn)速不可能立即建立起來，反饋電壓仍

8、為零，相當(dāng)于偏 差電壓，差不多是其穩(wěn)態(tài)工作值的1+K倍。這時，由于放大器和變換器的慣性都很小， 電樞電壓一下子就達(dá)到它的最高值， 對電動機(jī)來說，相當(dāng)于全壓起動，當(dāng)然是不允許的(3) 堵轉(zhuǎn)電流-有些生產(chǎn)機(jī)械的電動機(jī)可能會遇到堵轉(zhuǎn)的情況。 例如，由于故障, 機(jī)械軸被卡住，或挖土機(jī)運(yùn)行時碰到堅硬的石塊等等。由于閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性很硬，若 無限流環(huán)節(jié)，硬干下去，電流將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過允許值。如果只依靠過流繼電器或熔斷器保護(hù)， 一過載就跳閘，也會給正常工作帶來不便。為了解決反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動和堵轉(zhuǎn)時電流過大的問題，系統(tǒng)中必須有自動限制電樞電流的環(huán)節(jié)。根據(jù)反饋控制原理，要維持哪一個物理量基本不變，就應(yīng)該引入那

9、個物理量的負(fù)反饋。那么，引入電流負(fù)反饋，應(yīng)該能夠保持電流基本不變，使它不超過 允許值。2.2電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)通過對電流負(fù)反饋和轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的分析?？紤]到，限流作用只需在起動和堵轉(zhuǎn)時起 作用，正常運(yùn)行時應(yīng)讓電流自由地隨著負(fù)載增減，采用電流截止負(fù)反饋的方法，則當(dāng)電 流大到一定程度時才接入電流負(fù)反饋以限制電流，而電流正常時僅有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起作用控制轉(zhuǎn)速。電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)如圖3和圖4所示圖3利用獨(dú)立直流電源作比較電壓圖4利用穩(wěn)壓管產(chǎn)生比較電壓圖5圭寸鎖運(yùn)算放大器的電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)圖6電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的I/O特性電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)輸入輸出特性如圖 6所示。圖3中用獨(dú)立的直流電源作為比較電壓，其大小可

10、用電位器調(diào)節(jié)，相當(dāng)于調(diào)節(jié)截止電流。圖4中利用穩(wěn)壓管VS的擊穿電壓Ubr作比較電壓，線路要簡單得多，但不能平滑的 調(diào)節(jié)截止電流值。圖5是反饋環(huán)節(jié)與運(yùn)放的連接電路。2.3帶電流截止負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖和靜特性帶電流截止負(fù)反饋的閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖7所示:圖7帶電流截止負(fù)反饋的閉環(huán)直流調(diào)速穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)兩段靜特性的方程式：當(dāng)Id Idcr時，電流負(fù)反饋被截止，靜特性與轉(zhuǎn)速負(fù)反饋相同KpKsU；RidnCe(1 K) Ce(1 K) 當(dāng)Id Idcr時，弓I入電流負(fù)反饋，靜特性變?yōu)椋篕pKs(Un Ueom) (R KpKsR)d nCe(1 K)Ce(1 K)靜特性的幾個特點(diǎn)：(1)

11、 電流負(fù)反饋的作用相當(dāng)于在主電路中串入一個大電阻KpKsRs，因而穩(wěn)態(tài)速降極大，使特性急劇下垂。(2) 比較電壓Ueom與給定電壓Un*的作用一致，好象把理想空載轉(zhuǎn)速提高到.KpKs(Un Ueom)n 0Ce(1 K)(3) 兩段式靜特性常稱作下垂特性或挖土機(jī)特性。當(dāng)挖土機(jī)遇到堅硬的石塊而過載時, 電動機(jī)停下，電流也不過是堵轉(zhuǎn)電流，在式(1)中，令n = 0，得IKPKs(Un山呦) 一般 KpKsRs R ,因此 Idbl * J漪dblsR KpKs Rs(4) 最大截止電流I dbi應(yīng)小于電機(jī)允許的最大電流，一般取：I陽=(1.52.0) I N從調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能上看，希望穩(wěn)態(tài)運(yùn)行圍

12、足夠大，截止電流大于電機(jī)的額定電流,般?。?Ider >( 1.11.2 ) In(5) 調(diào)速系統(tǒng)的起動過程如圖8圖9所示圖8帶電流截止負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)圖9理想的快速啟動過程3參數(shù)設(shè)計3.1整體分析本題目要求設(shè)計帶電流截止負(fù)反饋轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，為滿足以上技術(shù)要求和性能指標(biāo)的要求，選擇以下方案設(shè)計系統(tǒng)：1）系統(tǒng)要求平滑調(diào)速，可采用調(diào)壓調(diào)速方式。因為調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)是在保持他勵直流電動機(jī)的磁通為額定值的情況下， 將電樞兩端的電壓（電源電壓）降低為不同的值時, 可以獲得與電動機(jī)固有機(jī)械特性相互平行的人為機(jī)械特性，調(diào)速方向是基速以下，屬于 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方法。只要輸出的電壓是連續(xù)可調(diào)的，即可

13、實現(xiàn)電動機(jī)的無級調(diào)速，調(diào)速圍 可以達(dá)到很寬。2）系統(tǒng)靜特性良好，無靜差。在參數(shù)設(shè)置合理的情況下，帶電流截止負(fù)反饋轉(zhuǎn)速 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)本身可以做到系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。3）本設(shè)計中的電力電子變換裝置采用三相橋式控制的晶閘管整流裝置，應(yīng)用題目 要求中給定的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，其 FU=0.5 Q， Ks=40。4）在帶電流截止負(fù)反饋環(huán)中，截止電流的上限選擇需要根據(jù)電機(jī)的品牌和參數(shù)論 證，以保證電機(jī)不至于因電流過大而燒毀。3.2穩(wěn)定性參數(shù)計算和判斷為了滿足D=1Q s< 2%額定負(fù)載時調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降為:Ce220 17.5 1.2515000.132V min/rI N(RaRrec)Ce175

14、心 2 338r/min0.132UnlNRanNnd3.06r /minnNs1500 0.02,.r / minD(1 s) 10 (1 0.02)根據(jù)nd，求出系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù):nop338K 上 11 109.46ncl3.06計算測速反饋環(huán)節(jié)的放大系數(shù)和參數(shù)：設(shè)在額定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)態(tài)時的給定電壓為U：10V，則須有 Un U： 10V故轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)的放大系數(shù)5nN竺 0.006671500計算運(yùn)算放大器的放大系數(shù)和參數(shù):KpKCe109.46 0.1320.00667 4054.16驗證系統(tǒng)在此控制器下的穩(wěn)定性:電樞回路電磁時間常數(shù)0.2R 2.850.07 sTm電力拖動機(jī)電時間常數(shù)G

15、D2R375CeCm2.853.530.161s 2 30375 0.132為保證系統(tǒng)穩(wěn)定，開環(huán)放大系數(shù)應(yīng)滿足KTm (TlTs) TsTiTs三項橋式整流電路的 失控時間常數(shù)Ts 0.00167s按動態(tài)性能指標(biāo)，得K 98.73,而按穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)有K 109.46，說明比例控制閉 環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)性能要矛盾的，此系統(tǒng)不穩(wěn)定。3.3轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器校正3.3.1 PI調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)如圖10所示是PI調(diào)節(jié)器即比例積分調(diào)節(jié)器既結(jié)構(gòu)圖，用于實現(xiàn)系統(tǒng)的無靜差調(diào)速系統(tǒng)圖10 PI調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)圖比例積分調(diào)節(jié)器的控制傳遞函數(shù)為:1K W pi (s)K PK pi s 1K P sKpi = RRo ， Kp

16、i為PI調(diào)節(jié)器的比例放大系數(shù)，Ci= / Ro，為PI調(diào)節(jié)器超前時間 常數(shù)。比例調(diào)節(jié)器的輸出只取決于輸入偏差量的現(xiàn)狀，而積分調(diào)節(jié)器的輸出則包含了輸入偏差量的全部歷史。積分調(diào)節(jié)器到穩(wěn)態(tài)時 Un=O,只要?dú)v史上有過 Un，其積分就有一定數(shù)值，足以產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)運(yùn)行所需要的控制電壓。如圖11為采用PI調(diào)節(jié)器單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)校正特性心+ 1)圖11采用pi調(diào)節(jié)器單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)332調(diào)節(jié)器的選擇在設(shè)計閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)時，常常會遇到動態(tài)穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)發(fā)生矛盾的情況， 這時，必須設(shè)計一個合適的動態(tài)校正裝置，用它來改造系統(tǒng)，使它同時滿足動態(tài)穩(wěn)定性 和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)兩方面要求。動態(tài)校正的方法很多，而且對于一個系統(tǒng)來

17、說，能夠符合要求的校案也不是唯一的 在電力拖動自動控制系統(tǒng)中，最常用的是串聯(lián)校正和反饋校正。串聯(lián)校正比較簡單，也 容易實現(xiàn)。對于帶電力電子變換器的直流閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，由于其傳遞函數(shù)的階次較低， 一般米用PID調(diào)節(jié)器的串聯(lián)校案就能完成動態(tài)校正的任務(wù)。PID調(diào)節(jié)器中有PD PI和PID三種類型。由于PD調(diào)節(jié)器構(gòu)成的超前校正，可提高 系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，并獲得足夠的快速性，但穩(wěn)定精度可能受到影響；由 PI調(diào)節(jié)器構(gòu)成的滯后校正，可以保證穩(wěn)定精度，卻是以對快速性的限制來換取系統(tǒng)穩(wěn)定的。一般調(diào)速系統(tǒng)的要求以動態(tài)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)精度為主，對快速性要求差一些，所以采用PI調(diào)節(jié)器現(xiàn)在我們利用PI調(diào)節(jié)器來校正，原系統(tǒng)的傳遞

18、函數(shù)如下KW(S) 2-(TsS 1)(TmTiS TmS 1)其中 K109.46,Ts0.00167s，Tm0.161sT,0.07 s，由于Tm4Ts因此分母中的二次項可以分解成兩個一次項之積，T1 0.161 s，T2 0.07 sW(s)109.46(0.161s 1)(0.07s 1)(0.00167s 1)編寫Matlab程序如下k=109.46/(0.00167*0.161*0.07);z=;p=-1/0.0067 -1/0.07 -1/0.161;nu m,de n=zp2tf(z,p,k);bode( nu m,de n);margi n(nu m,de n);grid校正

19、前伯德圖如圖12所示：曰巳 ppnixj口PEDis gramGm = 21 dB (at 5«.1 rsdfe) s Pm = -4Q.1 "eg (at r-r-nn._f111 Systrn; untitl * !-! Friequ ency fradL/s; 102：:! !：! MB5nitude(dB)：4&3r產(chǎn)PLHF*BTIIIIII IIIIII»IMIfiRLU'L8-I o1C2 ra d/g)1 三 JL.上亠 U I- LU LL_ l)L L U Ao9GQ12i101010wFrequency (rad/s)-圖12

20、校正前伯德圖1Wpi(s)K p5 s 1Kp s由于原始系統(tǒng)不穩(wěn)定，表現(xiàn)為放大系數(shù)K過大，截止頻率過高，應(yīng)該設(shè)法把他們壓F來。因此，把校正環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率1 K pi設(shè)置在遠(yuǎn)低于原始系統(tǒng)截止頻率Wcl處,令K PiT1 ,使校正裝置的比例微分項K Pi 1與原始系統(tǒng)中時間常數(shù)最大慣性環(huán)節(jié)1?11對消,從而選定Kpi其次，為了使校正后的系統(tǒng)具有足夠的穩(wěn)定裕度，它的對數(shù)幅頻特性應(yīng)以20dB.dec的斜率穿越0dB線，將原始的對數(shù)幅頻和相頻特性壓低，使校正以后系統(tǒng)的WC2 _對數(shù)幅頻和相頻特性的截止頻率T2。這樣，在WC2處，應(yīng)有L1L2或5 0dB根據(jù)以上兩點(diǎn)，校正環(huán)節(jié)添加部分的對數(shù)特性就可以確定

21、下來了：W2WclW2 WC1 2Wc220lgK 20lg 一 40lg 20lg 2 ( )20lg WW2W W2WW2取KpiTi0.161s，為了使c2 I/T2 14.3s1，取c2 10s1，在伯德圖上查得相應(yīng)的 L 145.3dB，因而 L2-45.3dB因為L2 -20lg(K P / KPi)，K P 54.16所以 Kr 0.294，T1 /K Pi0.54s0.161s 10.54s40K ，于是PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為：Wpi(s)最后選擇PI調(diào)節(jié)器的阻容參數(shù)，選取 R0R1 KPF0 0.294 40K11.76K，取 R1 10KC1/R0 (0.54/40) 10

22、3 F 13.5 F，取 C1 15 F校正后系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為W(s)372.30.54s(0.07s 1)(0.00167s 1)編寫Matlab程序如下： k=372.3/(0.00167*0.54*0.07); z=;p=-1/0.00167 -1/0.07 0;nu m,de n=zp2tf(z,p,k);bode( nu m,de n);margi n(nu m,de n);grid所得伯德圖如圖13所示:Bode DiagramI|PI-if 亠廠q T| ii i vi P 1 | b1 1 PIi b 1!11i1it ii 1 Vj "1 hii r i 1 &q

23、uot;i 1ii1)iiVI1 1 1 Pilia一_ i| |l i | |i|i |Illi|i1| 1 |i 1*| a1 i(I 1|iilliii li illi1i Nil1 III 11l11I I hl111 'IIllii11lillIlrF_H q _ .19 I I |i| PI 11l1|I n| PI1| i1 HI 11pI1 1 | 1!Il feilKFTT'i1 1 M1 1 i1 III1liltI1ii i 11111 1 1 1ii ii ir-111 ! Hl11 I H1 1 H 1i11ii i i iI1 l< 4 1 1

24、*!fe l! 1 11 M 1ifJ1l 1 l>l11 4i a 11il>1liltIIIi a i i11II 11i a iiii1-II I Ii a ii1iiiii-« J -"1Trrnr T"r i*rrrn" T-rr-iTt r rrnT *"r ' rrrrrIii i 111i1 0 1 11 01 1II1ii ni1 i iiiii1iiiiii電ii1 Ii 4 1 »iV |j 1 11 M 1I*1ii I itsi ' *194 1*i>1 4 1 VI1 II

25、I1I 1ci iiiiii i1 I H 1iiVHillKi1 V < 1 i*<F 111 VI 1i<liI ! Mi r><i>t14 11-i -1.1- 1-1J ILJL1 1- JL ILI 1一一-i_-I.LL l_IL, _-1. L L l_ _l 1-R-_ _1 _L -Lh L L-E-ift|lI 9 *|iP 91 11 PI ll11a 1 .4g |i I1 >! 11：申I' 1 IrI ii >i ri n1ii i i1 iii 1iiii 1I1 9i i i i*rli; i i iIi

26、1 1 1 |iiii i i1 p 11i1n 1 i| i1 i 1 1P * 1 I11i Ii 11 i11 l! i 11 III 1ll111 II1i 1 vlilliihiliI1 p ll 1 1p i iI p |iiii1 1 IIi| ai iiiIi " t " * F"i"rr-ii r - 1 t- r r r ii r - 1 rrrT z r-rIiia a i141a iiiii1 1 !i |j H! I ! IiiHsiaI!Ii l! 1 1 K1I l! 1 11 bl 11iii1 II1 1 ilillin

27、Ii I 1 1iH I 1 1i l ci iiiii1 !i1 H1 H 1iiIIIII1 Ii i 1 h l> 1 I IIiii! 4411 4ii>11 4 1 |1I1 l I l 1|1 1 1 1l|iI1 1 h1 1 1inil1i1IIII10Gm = -1.02 dB 'at?2r5 radfs. Pm = -1 01 dej) Cat-96 ral-'s-)101CFrequency (rad.'s圖13校正后伯德圖由圖13可以看出，校正后系統(tǒng)的幅值裕度和穩(wěn)定裕度都滿足穩(wěn)定的條件，但截至頻率變低，快速性被壓低，顯然這是一個偏于穩(wěn)

28、定的方案，最終能使系統(tǒng)穩(wěn)定。綜上所述，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的類型和參數(shù)選擇是正確的，即選為PI調(diào)節(jié)器，參數(shù)為R040K ，R, 10K ，G 15 F。3.4電流截止負(fù)反饋參數(shù)設(shè)計其工作原理如圖3,是利用獨(dú)立的直流電源作為比較電壓，其大小可用電位器調(diào)節(jié)，相當(dāng)于可調(diào)截至（保護(hù)）電流值。當(dāng)IdRs Ucom時，二極管導(dǎo)通，電流截止負(fù)反饋信 號Ui加到放大器上去，從而使晶閘管系統(tǒng)輸出電壓 Ud減小，機(jī)械特性呈下垂特性；當(dāng) IdRs Ucom時，二極管截止，Ui消失。由所給的技術(shù)參數(shù)值可知，Idcr 1.5In 26.25A。為了減小Rs所產(chǎn)生的功耗，選擇Rs 為 0.75，可得 Ucom IdcrRs 19.69V。4. 電流MATLA仿真4.1將設(shè)計的參數(shù)進(jìn)行仿真仿真原理框圖如圖14所示：.計圖14 仿真原理圖電流仿真波形如圖15所示，擾動加在2秒時：irre offset: 0圖15 電流仿真波形轉(zhuǎn)速波形如圖16所示:圖16轉(zhuǎn)速仿真波形在圖15中可以看到電流經(jīng)2秒時的給定擾動后后先波動了一下， 然后迅速又回到穩(wěn)態(tài), 電流初始輸出值未超過在 26.25A，即1.5ln滿足電流截止要求，系統(tǒng)轉(zhuǎn)速最終穩(wěn)定于 1500r/min。4.2調(diào)節(jié)器參數(shù)調(diào)整在控制系統(tǒng)中設(shè)置調(diào)節(jié)器是為了改變系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能。在采用了PI調(diào)節(jié)器后，構(gòu)成的是無靜差