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直流调速器转速电流双闭环控制系统设计与仿真收藏
本设计主要研究了直流调速转速电流双。系统模型由晶闸管-组成的主电路和转速组成的控制电路两部分组成。主电路采用三相可控晶闸管整流，用PI调节器控制，通过改变直流电动机的电枢电压从而进行调压调速。控制电路设置两个PI调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者实行嵌套连接，把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE，形成转速电流双闭环直流调速系统。在Simulink中建立仿真模型，设置各个模块的参数，仿真算法和仿真时间，运行得出仿真模型的波形图。通过对波形图的分析，说明直流调速转速电流双闭环控制系统具有良好的静态和动态特性。直流调速是现代中发展较早的技术。随着交流调速的迅速发展，交流调速技术越趋成熟，以及的经济性和易维护性，使交流调速广泛受到用户的欢迎。但是调速系统以其优良的调速性能仍有广阔的市场，并且建立在反馈上的直流调速原理也是交流调速控制的基础。采用转速负反馈和PI调节器的单闭环调速系统可以在保证系统稳定的条件下实现转速无静差。但如果对系统的动态性能要求较高，如要求快速起制动、突加负载动态速降时，单闭环系统就难以满足。这主要是因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程中的电流或转矩。在单闭环系统中，只有电流截至负反馈环节是专门用来控制电流的，但它只是在超过临界电流值以后，靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击，并不能很理想的控制电流的动态波形。实际工作中，在电机最大电流受限的条件下，充分利用电机的允许过载能力，最好是在过渡过程中始终保持电流转矩为允许最大值，使尽可能用最大的加速度启动，到达稳定转速后，又让电流立即降下来，使转矩马上与负载相平衡，从而转入稳态运行[1]。实际上，由于主电路电感的作用，电流不能突跳，为了实现在允许条件下最快启动，关键是要获得一段使电流保持为最大值的恒流过程，按照反馈控制规律，电流负反馈就能得到近似的恒流过程。问题是希望在启动过程中只有电流负反馈，而不能让它和转速负反馈同时加到一个调节器的输入端，到达稳态转速后，又希望只要转速负反馈，不要电流负反馈发挥主作用，因此需采用双闭环直流调速系统。这样就能做到既存在转速和电流两种负反馈作用又能使它们作用在不同的阶段。-----------------本文章由365电气商城提供
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《毕业论文：基于MATLAB的双闭环直流调速系统设计》.doc12页
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基于MATLAB的双闭环直流调速系统设计 目
录 1、绪论………………………………………………………………….3 2、设计方案论证…………………………………………………….....4 3、系统仿真…………………………………………………………….8
4、心的体会…………………………………………………………….9 5、参考文献…………………………………………………………….9
1.绪论 对于一般的调速系统来说，采用PI调节器的单闭环直流调速系统（单闭环系统）可一以在保证系统稳定的前提下实现转速无净差。但是如果对系统的动态性能要求较高，例如要 要求快速起动、制动，突加负载动态速降小等等。此时仅凭单闭环系统已经很难满足要求。。。这主要是因为单闭环系统不能随心所欲地控制电流和转矩的动态过程。 为了能很好地解决这个问题，我们引入了转速、电流双闭环直流调速系统组成的双闭环直流调速系统。在系统中分别设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。两者之间实行嵌套（或者称为串级）联接。如图1所示把转速调节器的 输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环 结构上看，电流环在里面，称为内环；转速环在外边，称为外环。这样就形成了转速、电 流双闭环调速系统。双闭环直流调速系统的原理图如图1。
图1 转速、电流双闭环直流调速系统
2.设计方案论证
直流电动机的技术参数如下：220V、136A、1460r/min、=0.312、 允许过载倍数=1.5，晶闸管装置的放大倍数＝40,失控时间=0.0017s,电枢回路总电路R=0.5，时间常数=0.03s, =0.18s,电流反馈系数=0.05V/A，转速反馈系数=0.
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