解 电流调节器的设计

时，应取
,因此
于是，ACR 的比例系数为 （4）校验近似条件
电流环戒指频率：
1）校验晶闸管整流装置传递函数近似条件
满足近似条件 2）校验忽略反电动势变化对电流环动态影响条件
3）校验电流环小时间常数近似处理条件
满足近似条件
满足近似条件
（5）计算调节器电阻和电容 取
转速调节器的设计 （1） 确定时间常数
1） 电流环等效时间常数 。
取 40 取 取
,则
2） 转速滤波时间常数 。根据题意
。
3） 转速环小时间常数 。按小时间常数近似处理，取
（2）选择转速调节器结构
按照设计要求，选用 PI 调节器，其传递函数为 （3）计算转速调节器参数
按跟随和抗扰性能都较好的原则，取 h=5,则 ASR 的超前时间常数为
运动控制系统 期中考试
电控学院 自动化 0905 贺奎（09）
解： 电流调节器的设计 （1） 确定时间常数
1）整流装置滞后时间常数 。三相桥式电路的平均失控时间 =。
2）流滤波时间常数 。据题意给定 =。
3）电流环小时间常数之和 。按小时间常数近似处理 =TS +Toi =。
4）电磁时间常数 。
。
5）电力拖动系统机电时间常数 。
（2）选择调节器结构 根据设计要求
所以
,并保证稳态电流无差，可按典Ｉ设计电流调节器。
电流环控制对象是双惯性型的，因此可用 PI 调节器。传递函数为
。
检查对电源电压的抗扰性能： （3）计算电流调节器参数
电流调节器超前时间常数：
,其动态性能指标都可以接受。
。
电流环开环增益：要求
转速环开环增益
ASR 的比例系数为 （4）检验近似条件 转速环截止频率为
1） 电流环传递函数简化条件 件
2）转速环小时间常数近似处理条件 足条件 （5）计算调节器电阻电容 取
取 470
满足条 满
取
（6）校验转速超调量
取1
①
②
联立①②得 计要求
综上所述
符合设
触发电路
控制电压 Uk 输出电路和反馈电路的部分电路 电源部分
整流部分和反馈电路的部分电路
整流各元件同步电压
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Port5 所 接 VT1
VT2
VT3
VT4
VT5
VT6
晶闸管晶闸
管
Port4 所 接 -usc
Usb
-usa
Usc
-usb
usa
同步电源
系统结构框图为
n
一、 原理图实现直流调速系统的原理： （1） 通过实验调节 RP3 使得电流反馈系数即电流反馈电压与电枢电流之比为
（2） 通过实验调节 RP2 使得转速反馈系数即转速反馈电压与转速之比为 （3） 通过实验调节 R1 和 C1，使得触发电路的 R1 和 C1 构成一个滞后 /3 的
滤波电路，这样由于余弦交点触发电路的输出 相位与控制电压成比例
关系，从而控制整个整流电路的触发，从而控制电机的转速 （4） 接下来就是电机的控制运行
当电机刚启动时，由于电机转速变化很慢，几乎等于 0，此时转速 环饱和，电流环起作用，且电流环的给定达到最大值，使得电枢电流达 到最大值，此时得到最大转速加速度，电机以定加速度上升直至转速达 到最大值，此时，电动机仍旧因为转速环是积分环节使得电动机仍加速， 当转速超过给定值时，转速环节输入偏差为负，使它退出饱和，电枢电 流很快下降，此时电流环节饱和，转速环起作用。从而使电机平稳运行。 当电机停止时与之相反。 （5） 整个控制过程均是由电流环的输出电压线性改变控制角，从而改变整流 装置的晶闸管的触发，进而改变输出平均电压 Ud。 二、每个元件选择依据
1）晶闸管的选择：耐压（2~3） =1200V，最大电流
（1~）
，开关频率为 200HZ
2）电源变压器选择：1:1 变压器，耐压 400V,耐流 150A. 3）触发的同步互感器用 12:1 的互感器。 4）转速环和电流环的电阻电容的大小在上面应经算出来了，直接用上面 的大小。触发电路的电阻电容需要根据所需的触发调节使得波形刚好是 所得要求的波形。 5）平波电抗器主要是为了，滤掉脉动电流，使电流平稳，因此选择大点 的平波电抗器。 6）转速环和电流环的放大器选用 LF353。