运动控制课程设计 联系客服

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3.2.3预选参数

(1) 调节器输入阻抗 R0?20K?

?Uim8(2) 电流反馈系数 ????0.13VA

Idm1.5?40.8?Unm8(3) 转速反馈系数 ????5.3?10?3V?minr

nN1500(4) 电流反馈滤波时间常数 Tfi?1ms (5) 转速反馈滤波时间常数 Tfn?5ms (6) 电流给定滤波时间常数 Toi?Tfl?1ms (7) 转速给定滤波时间常数 Ton?Tfn?5ms 3.2.4最佳典型I型电流环的计算

(1) 简化系统并确定时间常数:略去反电势E?Cen对电流变化的影响。

合并小惯性环节,包括晶闸管延迟和反馈滤波环节。电流环小时间

常数之和为:

T?i?Toi?Ts?0.001?0.00167?0.00267s

(2) 求出固有部分的传递函数,画出简化后的电流环结构图 固有部分的传递函数为:

Wi(s)??KsR(Tss?1)(Tls?1)?3.178

(0.00167s?1)(0.0287s?1)简化后的电流环结构图1.1所示为:

Ui?(s) ?ACR ?KsR(Tss?1)(Tls?1)Id(s) + - 图1.1

(3) 选择电流调节器结构

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根据设计要求?i?5%,并保证稳态电流无差,可按典型I型系统设计电流调节器。电流环控制对象是双惯性型的,因此可用PI型电流调节器,其传递函数为WACR(s)?Ki(?is?1)

?is检查对电源电压的抗扰性能:

参照表后各项指标都是可接受的。

(4) 计算电流调节器参数

T?i0.00267??0.093, Tl0.0287电流调节器超前时间常数:?i?Tl?0.0287s

电流环开环增益:要求?i?5%时,应取KiT?i?0.5,因此 KI?ACR的比例系数为 Ki?(5) 检验近似条件

电流环截止频率:?ci?KI?187.27s?1 (A) 晶闸管整流装置传递函数的近似条件

11??199.60s?1??ci 3TS3?0.00167KI?iR187.27?0.0287?1.6363??1.693 KS?40?0.130.50.5??187.27s?1 T?i0.00267 满足近似条件

(B) 忽略反电势变化对电流环动态影响的条件

311?3?57.75s?1??ci TmTl0.094?0.0287 满足近似条件

(C) 电流环小时间常数近似处理条件

1111???257.9s?1??ci

3TSToi30.00167?0.001满足近似条件

(6) 计算调节器电阻和电容

运算放大器R0?20K?,各电阻和电容值为 Ri?KiR0?1.693?20K??33.86K?,取34K?

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Ci??iRi?0.0287?8.45?F,取8.5?F 34K? Coi?4Toi4?0.001??0.2?F,取0.2?F R020K?3.2.5最佳典型II型速度环的计算 (1) 确定时间常数

(A) 电流环等效时间常数1KI?2T?i?2?0.00267?0.00534s (B) 转速环小时间常数T?n?(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WASR(s)?1?Ton?0.00534?0.005?0.01034s KIKn(?ns?1)

?ns(3) 计算转速调节器参数

按跟随和抗扰动性能都较好的原则,取h=5,则ASR的超前时间常数为

?n?hT?n?5?0.01034?0.0515s

转速开环增益为 KN?h?16??1122s?2 2222hT?n2?25?0.01034 ASR的比例系数为

Kn?(h?1)?CeTm6?0.13?0.1358?0.094??11.1036

2h?RT?n2?5?5.3?10?3?1.6363?0.01034(4) 检验近似条件

转速环截止频率为?cn?KN?1?KN?n?1122?0.0515?57.78s?1

(A) 电流环传递函数简化条件为

1KI1187.27??88.28s?1??cn,满足近似条件

3T?i30.002671KI1187.27??64.5s?1??cn,满足近似条件

3Ton30.00513

(B) 转速环小时间常数近似处理条件为

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(5) 计算调节器电阻和电容

运算放大器R0?20K?,各电阻和电容值为

Rn?KnR0?11.1036?20K??222.072K?,取230K? Cn??nRn?0.0515?0.22?F,取0.22?F

230K? Con?4Ton4?0.005??1?F,取1?F R020K?- - 14