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1、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Ts。三相桥式电路的平均失控时间Tp。2）流滤波时间常数Toi。据题意给定3）电流环小时间常数之和叱。按小时间常数近似处理吃=几+乙已4）电磁时间常数5 T.=0.03s-5）电力拖动系统机电时间常数_ GDTra 二 375CACc = 0. 132V * min/r 所以J = 0. 18s（2）选择调节器结构根据设计要求W 5%,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。传递函数为恢氓:Ki ( t |S + 1)T.S检查
2、对电源电压的抗扰性能准=牆 a 8.11,其动态性能指标都可以接受。（3）计算电流调节器参数电流调节器超前时间常数：= T = 0.03$。电流环开环增益：要求6 W 5紳寸，应取KJb = 0.5,因此0.50.50.0037“K| = - = = 135. Is T S于是，ACR的比例系数为怡二貯二1蔦凭；“ =1-013（4）校验近似条件电流环戒指频率： 5 = K（ = 135. Is _ 11）校验晶闸管整流装置传递函数近似条件圭=3 J. 0017s 1 2 196- 1 3“满足近似条件2）校验忽略反电动势变化对电流环动态影响条件3烏二3 *爲爲 40. 82s - 1 3 满
3、足近似条件取 40 kQ（5）计算调节器电阻和电容取R。= 40kQRi = KjRo = 1.013 * 40kQ = 40. 52k 0Ci = V =鵲于=6 75 * 10 6F = 0. 75uF 取 uF4Tal 4 * 0.002AC- = V = TrF = 0-2* 10-6F = 0.2uF 取 uF 转速调节器的设计CD确定时间常数D电流环等效时间常数右。K血二0-5,则1=2 * Ty. = 2 * 0. 0037s = 0. 0074s2)转速滤波时间常数口。根据题意Ton = 0.01so3）转速环小时间常数。按小时间常数近似处理，取1对旷5 =（2）选择转速调节器
4、结构0. 0074s + 0. 01s = 0.0174s按照设计要求，选用PI调节器，其传递函数为Wasr二（3）计算转速调节器参数按跟随和抗扰性能都较好的原则，取h二5,则ASR的超前时间常数为Tr = hTjy = 5 * 0. 0174s = 0. 087sh -t- 16_ 4_ 4转速环开环增益 心二融二22*仙护 宀396. 4sAA LU/r.l 1_山+1）0以匚6 * 0. 05 * 0. 132 * 0.18 rASR 的比例系数为 心= 2h a RT% 二 2 * 5 * 0. 007 * 0. 5 * 0.0174 =（4）检验近似条件转速环截止频率为Wen = =
5、 KN t n = 396. 4 * 0. 087s - 134 5$八1）电流环传递函数简化条件 蟲=薦$-163.7s-1 wcn满足条件2）转速环小时间常数近似处理条件型=打幕-138.7s-1 Wcr满足条件取 470 kQ（5）计算调节器电阻电容 取Ro = OkORn = KnRo = 11.7* 40k 0 = 468k Q0.087470 * 10s=0. 185uFF = 0. 185 * 10取uF(6)校验转速超调量6 = E(入刃齐?N 二 13。 0 $联 AZ得an = 2*81.2%*1.5* 罟罟8.31% 10% 符合设计要求综上所述_ 仁013(0.03S
6、二卫WACR 0.03S_ 117(0087S 二卫 WASR 二 0. C87S触发电路A Port)B- cIIT电源部分整流各元件同步电压Port5所接 晶闸管晶闸 管VT1VT2VT3VT4VT5VT6Port4所接 同步电源-useUsb-usaUse-usbusa系统结构框图为Un、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n /3的滤波电路，这样由于余弦交点触发电路的输出G相位与控制电压成比例
7、 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（23） 6U2=200V,最大电流（T） In * 1 5 = 300A,开关频率为 200HZ2）电源变压器选择：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LF353o
