电力拖动自动控制系统(陈伯时)ppt2-1,2转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法.ppt

转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法主要内容本节要点：2.1转速、电流双闭环直流调速系统及其静特性起动性能起动性能（续）希望能实现的控制2.1.1转速、电流双闭环直流调速系统的组成TG转速和电流两个调节器一般都采用带限幅作用的PI调节器。当ASR不饱和时，ASR成为主导的调节器，
转速负反馈起主要作用。2.调节器输出限幅的作用3.限幅电路限幅电路（续）4.电流检测电路1.系统稳态结构图2.限幅作用不饱和——输出未达到限幅值
当调节器不饱和时，正如1.6节中所阐明的那样，PI作用使输入偏差电压在稳态时总是零。3.系统静特性（1）转速调节器不饱和静特性的水平特性（2）转速调节器饱和静特性的垂直特性4.两个调节器的作用这就是采用了两个PI调节器分别形成内、外两个闭环的效果。这样的静特性显然比带电流截止负反馈的单闭环系统静特性好。2.1.3各变量的稳态工作点和稳态参数计算上述关系表明，在稳态工作点上，
转速n是由给定电压U*n决定的；
ASR的输出量U*i是由负载电流IdL决定的；
控制电压Uc的大小则同时取决于n和Id，或者说，同时取决于U*n和IdL。28这些关系反映了PI调节器不同于P调节器的特点:
比例环节的输出量总是正比于其输入量，
PI调节器则不然，其输出量的稳态值与输入无关，而是由它后面环节的需要决定的。后面需要PI调节器提供多么大的输出值，它就能提供多少，直到饱和为止。反馈系数计算两个给定电压的最大值U*nm和U*im由设计者选定，设计原则如下：
U*nm受运算放大器允许输入电压和稳压电源的限制；
U*im为ASR的输出限幅值。2.2双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析2.2.1双闭环直流调速系统的动态数学模型1.系统动态结构2.数学模型2.2.2起动过程分析图2-7双闭环直流调速系统起动时的转速和电流波形IdLn第II阶段（续）IdL第Ⅲ阶段（续）第Ⅲ阶段（续）第Ⅲ阶段（续）2.分析结果（1）饱和非线性控制（2）准时间最优控制（3）转速超调最后，应该指出，对于不可逆的电力电子变换器，双闭环控制只能保证良好的起动性能，却不能产生回馈制动，在制动时，当电流下降到零以后，只好自由停车。
必须加快制动时，只能采用电阻能耗制动或电磁抱闸。2.2.3动态抗扰性能分析1.抗负载扰动图2-8直流调速系统的动态抗扰作用
a)单闭环系统抗电网电压扰动（续）3.对比分析2.2.4转速和电流两个调节器的作用2.电流调节器的作用本节小结作业