电气传动控制系统课程设计(8)

Ud0(s)Uc(s)

Kse

Tss

Kse

Tss

1 Tss

Ks

12!Tss

2

2

13!

Tss

33

考虑到Ts很小，忽略其高次项，则晶闸管触发和整流装置的传递函数可近似成一阶惯性环节

WS(s)

Ud0(s)Uc(s)

Ks1 Tss

其结构图如图3

所示。

（a）

（b）

图8 晶闸管触发和整流装置的动态结构图 (a)准确的结构图 (b)近似的结构图

3、双闭环直流调速系统动态结构图

由于电流检测信号中常含有交流分量和检测干扰信号，为了不使它影响到系统的性能，需加低通滤波，其滤波常数T0i按需要选定。但滤波器也给反馈信号带来了延迟，为了平衡这个延迟作用，在给定的信号通道上加入一个时间常数相同的惯性环节，称作给定滤波环节。对于转速环而言，同样需要一个滤波环节，用来抑制转速检测干扰信号，滤波时间用T0n表示。

根据以上分析，可得双闭环调速系统的动态结构图如下：

图9 双闭环直流调速系统动态结构图

五、转速、电流双闭环直流调速系统调节器的工程设计

1、电流调节器结构的选择及参数设计

（1）确定时间常数

① 整流装置滞后时间常数Ts：由表1对照选取三相桥式整流电路的平均失控时间Ts=0.00167s。

② 电流环滤波时间常数T0i：三相桥式电路每个波头的时间是3.3ms，为了基本滤平，应有（1~2）T0i=3.3ms，因此取电流环滤波时间常数T0i=0.002s。

③ 电流环小时间常数之和T i：按小时间常数近似处理，

T i=Ts+T0i=0.001s+0.001s=0.002s

（2）选择电流调节器结构

根据设计要求 i 5%，并保证稳态电流无静差，电流环通常按典型Ⅰ型系统来设计。要把内环校正成典型Ⅰ型系统，显然应该采用PI调节器，其传递函数可以写成

WACR(s) Ki

is 1 is

式中 Ki—电流调节器的比例系数；

i—电流调节器的超前时间常数。 （3）计算电流调节器参数

① 电流调节器超前时间常数 i：为了让调节器零点对消掉控制对象的大时间常数（极点），选择

i Tl 0.005s

② 电流环开环增益KI：

表 3 典型Ⅰ型系统动态跟随性能指标和频域指标与参数关系

要求 i 5%，按上表选取KIT i=0.5，因此

KI

0.5T i

0.50.002

250