电气传动自动控制系统课程设计(一)2013汇编

1、电气传动自动(zdng)控制系统课 程 设 计（一）共十六页双闭环直流不可逆调速系统(xtng)设计ASRACR MU*n U*i Uct Ui+Ud_L+_UnTG速度环电流环设计核心共十六页双闭环调速系统(xtng)系统(xtng)设计理论设计思路： 给定系统静、动态性能指标 实验获取系统固有设备原始参数 系统数学建模 系统模型处理（典型化） 设计调节器结构和参数 构建和调试系统共十六页双闭环调速系统(xtng)设计理论调速控制系统的一般(ybn)动态性能指标：跟随性能超调量（%） 反映系统的动态调节稳定性能上升时间 tr 反映系统的动态调节快速性能调节时间 ts 反映系统的动态调节过渡周

2、期抗扰性能动态降落比 Cmax% 反映系统扰动引起的最大动态误差恢复时间 tr 反映系统的动态抗扰调节快速性能上述指标对应的给定和扰动均为阶跃信号共十六页设计理论之 - 典型结构(jigu)系统的参数与性能的关系典型型系统；开环传递函数典型型系统；开环传递函数结构简单，易于(yy)稳定利用比例微分环节，补偿 s2 引起的相位滞后，保证稳定性共十六页典型型系统的稳态及动态(dngti)性能与参数 二阶系统闭环传递函数：典型型系统特性参数：设计理论之 - 典型(dinxng)结构系统的参数与性能的关系；固有角频率；阻尼比共十六页典型型系统的参数KT与跟随性能(xngnng)稳态跟随性能： 动态跟随

3、性能：典型型系统的抗扰性能： 假定系统经串联校正后开环传函为 W(s)系统前向通道被扰动输入点分为W1(s)、W2(s)两部分其中W1(s)内含 PI 调节器抗扰分析(fnx)共十六页典型型系统的稳态及动态性能(xngnng)与参数 典型型系统特征参数：设计(shj)理论之 - 典型结构系统的参数与性能的关系；中频宽共十六页设计(shj)理论 - 非典型型系统的典型化之一选择调节器结构的一般原则：根据系统调节性能要求，选择典型、 型系统目标模型调节器串联进原始对象模型的前向通道后，通过(tnggu)传递函数的乘积或对消运算应能将系统改造为 期望 的典型或 型系统结构共十六页设计(shj)理论

4、- 非典型型系统的典型化之二当系统的原始模型具有高阶较复杂形式时的一般处理(chl)：小惯性环节的近似处理高阶系统的降阶近似处理大惯性环节的近似处理特别提示：每一种近似处理都存在工程约束条件，使用时须校验是否满足约束条件共十六页电流(dinli)环模型U*n(s) + U*i + Uct Ud0 Id E n(s)设计理论 - 双环调速系统动态(dngti)结构示意图 ACRASRE(s) IdL(s) 被控电动机模型设计思路由内向外共十六页 E0，断开电机电动势反 T i=Ts+Toi，小时间常数近似处理 将电流环校正为典型(dinxng)型系统，保证电流调节有较强跟随性； 由性能指标及所选

5、结构确定开环增益KI和比例放大系数 Ki ；Ki = Ri/R0 i = RiCi ；设计理论(lln) - 双环调速系统电流调节器（ACR ）的设计 TL Tm Ts，Toi TLTL/ Tm 10计算PI调节参数U*i(s)/ Id(s) ACR共十六页电流(dinli)调节器的实现电流(dinli)调节器的实现 UctUin Ro /2 Ro /2 +U*in Ro /2 Ro /2 Ri CiRba1ACoiCoi共十六页设计(shj)理论 - 双环调速系统速度调节器（ASR ）的设计 电流环等效处理 ； T n = 2T i +Ton ，小时间常数近似处理 ； 将速度环校正为典型型系

6、统，保证速度调节有较强抗扰性； 由性能指标及所选结构(jigu)确定开环增益 KN 和比例放大系数 Kn ； Kn = Rn/R0 n = RnCn ； cn 1/5 T i U*n(s)/ Id (s) n(s) ASR IdL(s)共十六页双闭环调速系统(xtng)设计目标性能指标：静态(jngti)： s% 5% D = 3动态： i% 5% n% 10% 已知条件：最大速度给定 U*nm = 5v最大电流给定 U*im = 5v最大电枢电流 Idm = 1.4A电流反馈强度 = 5v/ 1.4A速度反馈强度 = 5v/ 1450rpm调节器输入电阻 R0i = 20K， R0n = 20K调节器输入滤波电容 C0i =0.224F， C0 =0.104F共十六页内容摘要电气传动自动控制系统课 程 设 计（一）。电气传动自动控制系统课 程 设 计（一）。双闭环调速系统系统设计理论。系统前向通道被扰动输入点分为W1(s)、W2(s)两部分。其中W1(s)内含 PI 调节器。根据系统调节性能要求，选择典型、 型系统目标模型。当系统的原始模型具有高阶较复杂形式时的一般处理：。将电流环校正为典型型系