雙閉環計算方法

Ⅰ 雙閉環系統怎麼調節pi參數

這應該看你的 比例積分器 電感電容的值怎麼設定，具體步驟應參考陳伯時的 《運動控制》中，雙閉環系統 ASR、ACR的參數計算

Ⅱ 的雙閉環直流調速系統模擬負載怎麼設置

在分析電壓負反饋電流補償直流調速系統的基礎上，本文提出在主電路中增加了串聯的取樣電感，用來提取電樞自感電動勢產生的壓降。改進後的電流正反饋能補償由電樞內阻和自感電動勢產生的壓降，提高了動態電流變化時電流補償的精度。根據轉速、電流雙閉環調速系統的設計方法，用Simulink做了帶電流補償的電壓負反饋直流調速系統模擬，模擬結果證明，增加取樣電感後可以消除電流補償的滯後，在忽略參數變化的影響下精確地補償電樞壓降，改進後的電壓負反饋電流補償能夠獲得跟轉速負反饋同樣的效果。 關鍵詞：電流補償 電樞壓降 直流雙閉環調速系統 中圖分類號：TM13 文獻標識碼：A 文章編號：1006-7973（2006）09-0071-02 一、引言 在勵磁電流不變的前提下，直流電動機的轉速與直流電機電樞繞組的感應電動勢成正比。利用電壓負反饋電流補償來代替轉速負反饋，可以節省測速裝置，降低調速系統成本。 採用主電路串入取樣電阻Rs，形成電流正反饋，只能補償電樞內阻產生的壓降，而不能補償電樞自感產生的壓降。文獻[1]提出利用電橋法檢測電樞電動勢來代替轉速負反饋，這種法可沒有考慮電樞自感電動勢的影響。在直流雙閉環調速系統的調速過程中，電樞電流變化率很大，產生的自感電動勢也大，因此電流補償的誤差也很大。針對電流補償的缺點可以做以下改進，在主電路中增加一個串聯電感，來提取由電樞自感電動勢產生的壓降，這樣就可以保證在電流變化率很大時，電流補償能精確地補償電樞壓降。 二、電流補償的改進 如圖（1）為改進後的電壓負反饋電流補償直流調速系統原理圖。針對電流補償電路不能補償電樞自感電動勢產生的壓降，可以在調速系統的主電路中增加一個取樣電感Ls，和取樣電阻Rs一起提取電樞壓降信號。L0為平波電抗器，Ra為電樞電阻，La為電樞自感，當它們滿足如下關系時： M Un R0 R1 Rf Uct L0 Rbal B A Ls Rs R1 R2 C D 圖（1） 帶電流正反饋電壓負反饋調速系統原理圖 （1） k為分壓電阻的分壓比，根據以上比例關系就可以計算出電樞的反電動勢： （2） （3）[2] （4） Ea為電樞反電動勢，Ia為電樞電流。將（1），（2），（4）代入（3）可得 （5） （6） 由（6）可知UAB的大小跟電樞反電動勢成正比，將UAB經過電阻Rf引入到給定電壓的反向輸入端，形成電動勢負反饋，來代替轉速反饋。通過調整反饋電阻Rf的大小，可以調節電動勢反饋的強度。與普通電流正反饋電路相比，加入了取樣電感，只要滿足（1），在電樞電流變化時也能精確地測量出電樞電動勢，提高調速系統的快速性。電壓負反饋加上電流補償，形成電動勢負反饋，電動勢的大小跟轉速成正比。 三、電動勢負反饋的雙閉環調速系統模擬 對於經常需要正反轉運行的可逆調速系統，為了提高調速系統的動態性能，採用轉速、電流雙閉環調節。 調速系統基本參數如下： 直流電動機：220V，136A，1460r/min，Ce=0.132min/r，允許過載倍數λ=1.5。晶閘管放大倍數Ks=40、電樞電阻Ra=0.5Ω、時間常數：Tl=0.03s，Tm=0.18s、電流反饋系數：β=0.05V/A、轉速反饋系數：α=0.007Vmin/r 轉速和電流調節器都採用PI調節器，轉速調節器的限幅值為：V 主電路增加串聯電感後，能夠獲得根轉速成正比的電動勢負反饋信號，因此可以根據轉速、電流雙閉環調速系統[3]來設計模擬。圖（2）為電動勢反饋雙閉環直流調速系統圖，在模擬模型中引入電壓信號代替轉速信號。 由於模擬比較復雜，可以將框圖分解成若干個具有獨立功能的子系統[4]，兩個PI調節器都用到了子系統模塊。模擬還用到了Simulink/Power System模塊[5]。 為了減小超調量，提高系統的穩定性可以在電動勢負反饋中加入適當的微分環節。微分反饋系數太小時效果不顯著，系數太大時，調速過程延長，容易引起振盪，使系統不穩定。微分反饋系數可以採用試湊法來確定，也可以根據經驗公式求出來，再用模擬來檢驗和調整。 圖（2） 電動勢反饋雙閉環直流調速系統模型圖 模擬採用ode23s演算法，給定轉速設為1400轉，負載設為10%額定負載，模擬時間設為2秒，設好各模塊的初始值之後，運行模擬，可以得到如圖（3）、圖（4）的電流曲線和轉速的曲線。 2 1 2 圖（3） 電流曲線 3 4 圖（4）轉速曲線 在圖（3），（4）中，曲線1，3分別為加入了取樣電感的電流時間曲線和轉速時間曲線，在起動過程中電流快速上升或下降、電流變化率很大時，補償電路仍然能精確地補償電樞壓降。起動時，轉速偏差很大，轉速調節器迅速達到飽和狀態，由電流調節器來調節電樞電流，電樞電流從零迅速增加到所允許的最大值，然後保持最大值基本不變，電機在最大允許轉矩下快速起動。當轉速達到給定值時，轉速調節器仍處於飽和狀態，電機電磁轉矩大於負載轉矩，轉速繼續增加，出現一定的超調，然後轉速調節器退飽和，轉矩迅速減小，轉速回落到接近給定值。 然後去掉取樣電感，圖（2）中BA兩點的電壓跟電樞的互感電動勢與自感電動勢之和成正比。其它參數不變，運行模擬，得到如圖（3）和圖（4）的電流時間曲線（2）和轉速時間曲線（4），在電機起動過程中，電流變化率比較大，電樞自感電動勢產生的壓降也很大，而分壓電阻只能補償電樞電阻產生的壓降，不能補償電樞自感的壓降，因此起動過程不能迅速達到並保持最大允許電流起動，起動過程延長。 為了驗證電壓負反饋電流補償調速系統的能達到和轉速負反饋一樣的效果，可以去掉電動勢負反饋，改用轉速負反饋，其電流曲線和轉速曲線和曲線（1）、（3）幾乎相同。 電動勢反饋採用的是跟轉速成正比的互感電動勢信號代替轉速信號，構成閉環調速系統，使用PI調節器可以達到轉速無靜差。但電動勢負反饋依賴參數的比例關系，易受干擾。 電動勢反饋存在以下缺點： （1）不能抑制勵磁電流變化對轉速的影響。 （2）負載很小，電樞電流很小甚至為零時，電動勢反饋信號容易受到干擾。 （3）電動溫升引起電阻和電感變化而產生誤差。 （4）電壓負反饋電流補償電路要消耗一定的電功。 因此，要保證系統散熱良好，使用相同材料的電阻，減小溫度變化對電阻比例變化的影響。 四、結束語 本文分析了電壓負反饋電流正反直流調速系統的控制規律，對電流正反饋做了改進，在主電路中增加了取樣電感，來抵消電樞自感電動勢的影響。按照雙閉環調速系統設計了電動勢負反饋直流調速系統模擬，主電路增加串聯取樣電感後，電流正反饋能夠補償由電樞內阻和自感電動勢產生的壓降，模擬結果表明電壓負反饋電流補償能達到和轉速負反饋一樣的效果。

Ⅲ 運動控制系統的作品目錄

第1篇直流調速自動控制系統
第1章單閉環直流調速自動控制系統21.1直流調速的預備知識21.1.1直流調速的可控電樞電源21.1.2直流調速自動控制系統的機械特性51.1.3直流調速自動控制系統的調速要求及性能指標61.2比例(P)調節的單閉環直流調速自動控制系統81.2.1開環控制系統及其存在的問題81.2.2P調節的單閉環直流調速自動控制系統結構及機械特性91.2.3P調節的單閉環直流調速自動控制系統穩態參數設計101.2.4P調節的單閉環直流調速自動控制系統動態性能分析141.3PI(比例積分)調節的單閉環直流調速自動控制系統201.3.1PI調節器的性能201.3.2PI調節器與P調節器的對比221.3.3PI調節的單閉環直流調速自動控制系統231.4單閉環直流調速自動控制系統的限流保護271.4.1問題的提出271.4.2限流保護電路的實現281.4.3帶限流保護的單閉環直流調速自動控制系統28習題31
第2章雙閉環直流調速自動控制系統與調節器的工程設計332.1雙閉環調速自動控制系統的組成332.2雙閉環直流調速自動控制系統的靜特性和穩態參數計算352.3雙閉環直流調速自動控制系統的動態特性372.3.1雙閉環直流調速自動控制系統的動態數學模型372.3.2雙閉環直流調速自動控制系統的啟動特性382.3.3雙閉環直流調速自動控制系統的抗擾性能分析392.4直流調速自動控制系統的工程設計方法402.4.1工程設計方法與步驟402.4.2典型系統412.4.3非典型系統的典型化532.5雙閉環直流調速自動控制系統的工程設計方法56習題66
第3章可逆直流調速自動控制系統683.1V-M可逆直流調速自動控制系統683.1.1V-M系統的可逆線路683.1.2V-M可逆直流調速自動控制系統的主迴路及環流703.1.3不同控制方式下的V-M直流可逆調速自動控制系統753.2直流PWM可逆調速自動控制系統803.2.1直流可逆PWM變換器803.2.2微機控制的PWM可逆直流調速自動控制系統813.2.3直流PWM功率變換器的能量回饋82習題83
第2篇交流調速自動控制系統
第4章基於穩態模型的交流非同步電機調速自動控制系統874.1非同步電機穩態數學模型及機械特性874.2非同步電機的調壓調速894.3非同步電機的變頻調速924.3.1變頻調速的基本控制方式924.3.2變頻調速時的機械特性934.4電力電子變壓變頻器974.4.1變頻器概述974.4.2變頻器的主要類型984.4.3變頻器的脈寬調制技術1034.5基於穩態模型的變壓變頻調速自動控制系統1134.5.1轉速開環變壓變頻調速自動控制系統1134.5.2轉速閉環轉差頻率控制的變壓變頻調速自動控制系統114習題117
第5章基於動態模型的非同步電機調速自動控制系統——矢量控制系統1185.1非同步電機動態數學模型的性質1185.2非同步電機的三相數學模型1195.3坐標變換1225.3.1坐標變換的基本思路1225.3.2三相-兩相變換(3/2變換)1245.3.3靜止兩相-旋轉正交變換(2s/2r變換)1265.4非同步電機在正交坐標繫上的動態數學模型1265.4.1靜止兩相正交坐標系中的動態數學模型1265.4.2旋轉兩相正交坐標系中的動態數學模型1285.5非同步電機在正交坐標繫上的狀態方程1295.5.1狀態變數的選取1295.5.2以ω-is-ψr為狀態變數的狀態方程1305.5.3以ω-is-ψs為狀態變數的狀態方程1325.6矢量控制的變頻調速自動控制系統1355.6.1按轉子磁鏈定向的同步旋轉正交坐標系狀態方程1365.6.2間接矢量控制系統1395.6.3直接矢量控制系統141習題143第3篇數字控制的調速自動控制系統
第6章數字(計算機)控制的調速自動控制系統1466.1數字控制的特點1466.1.1離散和采樣1466.1.2連續變數的量化1476.1.3數字式速度檢測及量化1486.1.4電壓、電流等模擬量的量化1526.1.5數字調節器1556.1.6開環前饋補償(預控)1566.2數字控制系統的組成及其數字控制器1576.2.1數字控制器(計算機系統)的硬體系統1586.2.2數字控制器的軟體系統1616.3數字調速自動控制系統及其數字化設計1616.3.1變數的相對值1616.3.2直流雙閉環調速自動控制系統全數字化設計1636.3.3非同步電機矢量控制系統全數字化設計173習題178
第4篇交直流調速自動控制系統的應用
第7章調速自動控制系統的應用1807.1無刷直流電機控制在電動車中的應用1807.1.1無刷直流電機的結構1807.1.2無刷直流電機的位置感測器1817.1.3無刷直流電機運轉原理1827.1.4換向時序1827.1.5系統總體控制方案1827.1.6系統硬體電路1827.1.7系統的控制演算法實現1877.1.8系統的軟體設計1887.2交流運動控制在風機節能中的應用1907.2.1風機的風量-壓力特性1917.2.2應用變頻調速的要點1927.2.3風機變頻調速舉例1947.3交流運動控制在生產線傳送帶上的應用1957.3.1概述1957.3.2傳送帶對變頻器提出的要求1957.3.3變頻器的選用原則1967.3.4變頻調速應用實例198參考文獻201

Ⅳ 雙閉環比值控制比值計算

雙閉環比值控制可以用兩個閉環單迴路代替，其設定值比值就是工藝要求的比值

Ⅳ 直流電機雙閉環調速控制系統設計

電機拖動課本可以幫忙

Ⅵ 雙閉環調速系統

首先要搞清楚，雙閉環調速只是一種新型的調速方法，一般會採用模糊控制演算法，利用PID演算法。
你所說的這個直流電機，應該就是帶電刷的普通直流電機，它的調速是指在工業生產中，因為不同的生產需求，需要改變電機的轉速。就相當於我們開車，需要開的快，或者慢，可以利用油門來調節。這個直流電機的調速是指改變轉速。而雙閉環調速一般用在無刷直流電機的控制方法。假如我們設定電機的轉速為1000轉，但是由於無刷電機的驅動和霍爾元件的誤差，會導致電機的轉速不能准確地在1000轉上運轉，所以我們就需要檢測它的速度，並採取措施調節它。這就是現在的雙閉環控制。所謂雙閉環就是兩環，其中一環是檢測到電機轉速後，與設定的速度比較，如果快了，就減小電壓等方式降速；慢了就加壓。但是這種傳統的調節方法會產生較大的超調量，而且調節時間也很長，很難迅速使電機速度穩定在規定的轉速，於是就出現了第二環，這一環利用先進的PID算發和模糊演算法，使調速不再是傳統的加壓減壓，而是科學地、函數式的。一般雙閉環調速會基於DSP，或者dspic系列晶元。

Ⅶ 雙閉環不可逆直流調速系統中負載電流idl怎麼計算

先是電流增大，內環的穩流作用時電流不至於增加太多，轉速上升，外環的穩速作用起作用，最終轉速穩定不變。