[毕业设计精品]基于双闭环直流调速系统的仿真

学院物联网工程学院课题基于双闭环调速系统的仿真研究姓名班级自动化学号指导老师基于双闭环直流调速系统的仿真研究摘要根据双闭环直流调速系统原理图,分析了转速调节器、电流调节器的作用,并通过对调节器参数设计,给出了电流的仿真波形。关键词双闭环调速系统转速调节器电流调节器ABSTRACTACCORDINGTOTHESCHEMATICDIAGRAMOFDOUBLELOOPDCMOTORCONTROLSYSTEM，THISPAPERANALYZESTHEFUNCTIONSOFROTATESPEEDREGULATORANDCURRENTREGULATOR，ANDTHROUGHDESIGNINGTHEPARAMETERSOFTHEREGULATOR，PUTSFORWARDTHESIMULATIONWAVEFORMOFROTATESPEEDANDCURRENTKEYWORDSA2A0A1A3A4A5A4A0A0A6A7A8A11A0A9A0A10A12A0A13A9A10A0A4A14A15A14A9A5A11A10A0A9A16A9A5A14A6A5A5A2A10A5A17A1A4A16A9A0A10A8A1A10A10A5A13A9A10A5A17A1A4A16A9A0A10引言为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器，即转速调节器ASR和电流调节器ACR,分别调节转速和电流,两者实行串级连接,且都带有输出限幅电路,限幅值分别为USIM和UCM。由于调速系统的主要被控量是转速,故把转速负反馈组成的环作为外环,以保证电动机的转速准确跟随给定电压,把由电流负反馈组成的环作为内环,以实现在最大电流约束下的转速过渡过程最快的“最优”控制。1双闭环调速系统的组成和工作原理为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。G1120者G1055G19400实行G4896G3883G708G6122G12228串级G709G13864接G3926下图G7081G709G6164G12046。系统组成G726A18A19A20A21图中，把转速调节器的输出G5415作电流调节器的输入，G1889用电流调节器的输出G2447控制电G2159电G4388G2476G6454器UG51G40。G1186闭环G13479G7512G990G11487，电流环在G18336G19766，G12228作内环G727转速环在外G17805，G12228作外环。G17837G4613形成了转速、电流双闭环调速系统。系统原理图G726A18A19A22A21G21双闭环直流调速系统的动G5589G13479G7512G7706图在G2345闭环直流调速系统动G5589数G4410G8181G3423的G3534G11796G990，G13783G15397双闭环控制的G13479G7512，即可G13484出双闭环直流调速系统的动G5589G13479G7512图，G3926下图G6164G12046。A18A19A23A21G22起动过程分析G2081G5062G6363出，设置双闭环控制的G980个G18337要G11458的G4613是要G14731G5483接G17829理G5831起动过程，G3252G8504在分析双闭环调速系统的动G5589G5627G14033G7114，有G5529要G20330G1820G6518G16764G4439的起动过程。由于在起动过程中转速调节器ASRG13475G2394了G993G20293和、G20293和、G17876G20293和G989种G5785G1929，G6984个动G5589过程G4613分成图中G7643G7138的G44、G44G44、G44G44G44G989个G19466G8585。G12544G44G19466G8585电流G990G2331的G19466G8585G708G19G97TA24G709G12373G2164给定电压UA25A26G2530，IA27G990G2331，G5415IA27G4579于负G17745电流IA27A28G7114，电机G17836G993G14033转动。G5415IA27G305IA27A28G2530，电机G5332G3999起动，由于机电G5827G5627作用，转速G993G1262G5468快G3698G19283，G3252G13792转速调节器ASR的输入G1571G5058电压的数值G1185G17751大，G1866输出电压保G6357限幅值UA25A29A30，G5390G17855电流IA27G17817速G990G2331。A31A32A33A34直G2052，IA27G32IA27A30，UA29G32UA25A29A30电流调节器G5468快G4613压制IA27了的G3698G19283，G7643G5547G11540G17837G980G19466G8585的G13479束。在G17837G980G19466G8585中，ASRG5468快G17839入并保G6357G20293和G10378G5589，G13792ACRG980G14336G993G20293和。G12544G44G44G19466G8585G5670流G2331速G19466G8585G708TA35G97TA36G709在G17837个G19466G8585中，ASRG3999G13468是G20293和的，转速环G11468G5415于G5332环，系统成为在G5670值电流UA25A29A30给定下的电流调节系统，G3534G7424G990保G6357电流IA27G5670定，G3252G13792系统的G2164速G5242G5670定，转速G2588G13459G5627G3698G19283。A31A32A37A34G994G8504G2528G7114，电机的反电动G2195E也按G13459G5627G3698G19283，对电流调节系统来说，E是G980个G13459G5627渐G3698的扰动量，为了克服G4439的扰动，UA27A38和UA39也G5529须G3534G7424G990按G13459G5627G3698G19283，才G14033保G6357IA27G5670定。G5415ACR采用G51G44调节器G7114，要使G1866输出量按G13459G5627G3698G19283，G1866输入G1571G5058电压G5529须维G6357G980定的G5670值，也G4613是说，IA27应略低于IA27A30。G5670流G2331速G19466G8585是起动过程中的主要G19466G8585。为了保证电流环的主要调节作用，在起动过程中ACR是G993应G20293和的，电G2159电G4388装置UG51G40的最大输出电压也须留有余地，G17837些都是设计G7114G5529须注意的。G12544G19466G8585转速调节G19466G8585G708TA36以G2530G709G5415转速G990G2331G2052给定值G7114，转速调节器ASR的输入G1571G5058减少G2052零，但G1866输出却由于积分作用G17836维G6357在限幅值UA25A29A30，G6164以电机G1185在G2164速，使转速超调。转速超调G2530，ASR输入G1571G5058电压G2476负，使G4439G5332G3999G17876出G20293和G10378G5589，UA25A29和IA27G5468快下降。但是，只要IA27G1185大于负G17745电流IA27A28，转速G4613继续G990G2331。双闭环直流调速系统G12373G2164给定电压UA25A26由静止G10378G5589起动G7114，转速和电流的动G5589过程G12046于下图。A31A32A40A34直G2052IA27G32IA27A28G7114，转矩TA41G32TA28，则DN/DTG32G19，转速N才G2052达峰值G708TG32TA42G7114G709。G8504G2530，电动机G5332G3999在负G17745的阻G2159下减速，G994G8504G11468应，在G980G4579G8585G7114G19400内G708TA42G97TA43G709，IA27IA27A28，直G2052稳定，G3926果调节器参数G6984定G5483G993够好，也G1262有G980些振荡过程。在G17837最G2530的转速调节G19466G8585内，ASR和ACR都G993G20293和，ASR起主导的转速调节作用，G13792ACR则G2159图使IA27尽快地跟随G1866给定值UA25A29，G6122者说，电流内环是G980个电流随动G4388系统。4MATLABLG40的仿真按照双闭环直流调速系统的动G5589G13479G7512G7706图，即图G708G22G709设置仿真G13479G7512G8181G3423，参数选取G3926下G726KSG3244TSG32G19G19G19167TIG32G19G1917RG321TMG32G19G1975CEG32G1919G215仿真G13479G7512G8181G3423A31A32A44A34通过对比例系数和反馈系数的G993断调节，最G13468G5483出G17751为理G5831的电流输出波形，G3926下图G6164G12046G726A31A32A45A345G13479论双闭环调速系统具有比G17751满意的动G5589G5627G14033。对于调速系统，最G18337要的动G5589G5627G14033是抗扰G5627G14033。主要是抗负G17745扰动和抗电网电压扰动的G5627G14033。在图G708G22G709双闭环系统中，由于G3698设了电流内环，电压波动可以通过电流反馈G5483G2052比G17751及G7114的调节，G993G5529等G4439影响G2052转速以G2530才G14033反馈回来，抗扰G5627G14033大有改善。G3252G8504，在双闭环系统中，由电网电压波动引起的转速动G5589G2476化G1262比G2345闭环系统G4579G5483多。综G990G6164述，转速调节器和电流调节器在双闭环直流调速系统中的作用可以分别归纳G3926下G7261转速调节器的作用G7081G709转速调节器是调速系统的主导调节器，G4439使转速NG5468快地跟随给定电压G2476化，稳G5589G7114可减G4579转速误G5058，G3926果采用G51G44调节器，则可实现无静G5058。G708G21G709对负G17745G2476化起抗扰作用。G708G22G709G1866输出限幅值决定电机允许的最大电流。G21电流调节器的作用G7081G709作为内环的调节器，在外环转速的调节过程中，G4439的作用是使电流紧紧跟随G1866给定电压G708即外环调节器的输出量G709G2476化。G708G21G709对电网电压