(毕业论文 页数:25 字数:7475 任务书)双闭环系统的最佳工程设计
1. 课程设计任务书 1.1系统性能指标 1) 调速范围D>10 2) 静差率s<5% 3) 电流超调量<5% 4) 空载起动到额定转速的超调量<10%,调整时间<1s 5) 当负载变化20%的额定值,电网波动10%额定值时,最大动态速降<10%,动态恢复时间<0.3s
1.2设计内容 1) 设计系统原理图 2) 计算调节器参数及其它参数 3) 编写课程设计说明书
1.3应完成的技术文件 1) 设计说明书 2) 设计计算书 3) 系统原理图 4) 仿真分析 5) 电气元件明细表
2.课程设计设计说明书 2.1综述 随着现代工业的发展,在调速领域中,双闭环控制的理念已经得到了越来越广泛的认同与应用。相对于单闭环系统中不能随心所欲地控制电流和转矩的动态过程的弱点。双闭环控制则很好的弥补了他的这一缺陷。 双闭环控制可实现转速和电流两种负反馈的分别作用,从而获得良好的静,动态性能。其良好的动态性能主要体现在其抗负载扰动以及抗电网电压扰动之上。正由于双闭环调速的众多优点,所以在此有必要对其最优化设计进行深入的探讨和研究。本次课程设计目的就是旨在对双闭环进行最优化的设计。
2.2双闭环控制电路的工作原理 2.2.1 双闭环控制电路的稳态工作原理的分析
工作原理的分析首先是对双闭环控制电路的稳态工作原理的分析,可以根据系统的稳态结构框图来分析,分析稳态工作原理的关键是要了解PI调节器的稳态特征,一般都会存在着两种状况:饱和——输出达到限幅值,不饱和——输出未达到限幅值。当调节器饱和时,输出为恒值,输入量的变化不再影响输出,除非有反向的输入信号使调节器退出饱和;换句话说,饱和的调节器暂时隔断了输入和输出间的联系,相当于使该调节环开环。当调节器不饱和时,PI的作用使输入偏差电压在稳态时总为零。在实际的正常运行时,电流调节器是不会达到饱和状态的。因此,只有转速调节器饱和和不饱和两种情况。 当转速调节器不饱和时,两个调节器都不饱和,稳态时,它们的输入偏差电压都是零。而当转速调节器饱和时,ASR输出达到限幅值,转速外环呈开环状态,转速的变化对系统不再产生影响。双闭环系统变成一个电流无静差的单电流闭环调节系统。在稳态工作点上,转速是由给定电压决定的,ASR的输出量是由负载电流决定的,而控制电压的大小则同时取决于转速和负载电流。PI调节器的输出量在动态过程中决定于输入量的积分,到达稳态时,输入为零,输出的稳态值与输入无关,而是由它后面环节的需要决定的。
目录
1. 课程设计任务书 3 1.1系统性能指标 3 1.2设计内容 3 1.3应完成的技术文件 3 2.课程设计设计说明书 2 2.1综述 2 2.2双闭环控制电路的工作原理 2 2.3整流电路 4 2.4触发电路的选择和同步 6 3. 设计计算书 7 3.1整流装置的计算 7 3.1.1变压器副方电压、电流有效值及副方容量 7 3.1.2晶闸管的容量 7 3.1.3平波电抗器的电感量 7 3.1.4晶闸管保护电路 8 3.2 控制电路的计算 9 3.2.1已知参数 9 3.2.3预选参数 10 3.2.4最佳典型I型电流环的计算 10 3.2.5最佳典型II型速度环的计算 12 3.3系统性能指标的分析计算 13 3.3.1静态指标的计算 13 3.3.2动态跟随指标的计算 14 3.3.3动态抗扰动指标的计算 14 4. 系统仿真实现分析 15 4.1 电流环的对数频率特性仿真及其分析 15 4.2 转速环的的对数频率特性仿真及其分析 16 4.3 系统动态结构图及其仿真分析 17 参考资料 17 5.附图和附表 18 5.1动态结构图和相应的动态结构参数图 18 5.2系统参数表 18 5.3元件明细表 21 5.4系统原理图 23 |