运动控制实验报告

运动控制实验报告
带电流截⽌负反馈的转速单闭环直流调速系统设计与仿真⼀、设计要求
系统稳定并⽆静差⼆、给定参数
17,220,3000/min N N N P kw U V n r ===，I N =87.3A ，电枢回路电阻0.087a R =Ω，电感0.0032a L H =,励磁回路电阻181.5Ω,电动机的转动惯量20.76.J Kg m =
三、闭环直流调速系统稳态参数的计算 1）额定负载时的稳态速降应为：
m i n
/12.6min /)02.01(1002
.03000)1(r r s D s n n N cl =-??≤-=
2）闭环系统应有的开环放⼤系数：
计算电动机的电动势系数： r V r V n R I U C N a N N e min/071.0min/3000087
.03.87220?=??-=-=
闭环系统额定速降为：
min /97.106min /071.0087.03.87r r C R I n e N op =?==?
闭环系统的开环放⼤系数为：
5.16112.697
.1061=-≥
-??=
cl
op n n K
003
.0/max max n ==n U α
3）计算运算放⼤器的放⼤系数和参数运算放⼤器放⼤系数K p 为:
5.16/e p ≥=s K KC K α
电枢回路的总电感为0.0032H
电磁时间常数为
037.0/l ==R L T 27/1l ==τK
4)电流截⽌负反馈四
加电⽹扰动（第8s电压220→240）
负载扰动
1.电⽹扰动（第8s电压220→240）
2.负载扰动
3.给定值扰动
转速、电流双闭环直流调速系统设计与仿真
⼀、设计要求
系统稳定并⽆静差⼆、给定参数
17,220,3000/min N N N P kw U V n r ===，I N =87.3A ，电枢回路电阻0.087a R =Ω，电感0.0032a L H =,励磁回路电阻181.5Ω,电动机的转动惯量20.76.J Kg m =
三、电流调节器ACR 参数计算
允许电流过载倍数λ=2；设调节器输⼊输出电压im nm **U U ==10V ，电⼒电⼦开关频率为f=l kHz ．
⾸先计算电流反馈系数β和转速反馈系数α：
06.0 I n im *==ββλU N U n nm *α= α=0.003
s T 001.0s =
，电流环⼩时间常数为s T T T oi 002.0s i =+=∑
电流调节器超前时间常数为s T K l i 015.0/1i ===τ⽽对电流环开环增益局l K =250/5.0=∑i T ，于是ACR 的⽐例系数为：94.4/i l i ==s K R K K βτ四、转速调节器ASR 参数计算选中频段宽度h=5。

转速环⼩时间常数0.009T 2on i n =+=∑∑T T ，则ASR 的超前时间常数为
s hT n i 045.01/K n ===∑τ
转速环的开环增益1481.5/2h 1h n 22n =+=
∑T K ）（于是可得ASR 的⽐例系数为：=+=
∑n m e RT h T C K αβ2/)1h n （367.8
电⽹扰动（2.5s 电压220V →240V ）
负载扰动
给定值扰动
改变调节器参数电⽹扰动
给定值扰动
结论：在转速单闭环调速中，需加电流截⽌负反馈来降低电流的超调量，在电流、转速双闭环直流调速中，因为有电流内环的作⽤使电流的超调量下降，达到实验要求，系统更加稳定，但双闭环的调整时间较长。

学⽣签字：。