双闭环参数计算

一、设计参数额定电压 220V；额定电流 136A； 额定转速 1460r/min； 电枢回路总电阻R=0.5 Q； 允许电流过载倍数入=1.5；电势系数Ce=0.132Vmin/r；电磁时间常数 TL=0.03s；机电时间常数 Tm=0.18；电流反馈滤波时间常数 Toi=0.002s；转速反馈滤波时间常数 Ton=0.01s 要求转速调节器和电流调节器的最大输入电压 U*nm=U*im=10V； 两调节器的输出限幅电压为 10V；晶闸管装置放大系数 Ks=40； 整流装置滞后时间常数 Ts=0.0017。一、 设计计算1. 稳态参数计算 根据两调节器都选用 PI 调节器的结构，稳态时电流和转速偏差均应为零 两调节器的输出限幅值均选择为10VU *10V电流反馈系数；= 0.05V / A九I1.5 x 136 AnomU*10V转速反馈系数：nm 二 二 0.007V - min/ rn1460r / minmax2. 电流环设计（1 ）确定时间常数电流滤波时间常数T =0.002s，按电流环小时间常数环节的近似处理方法,oi则T = T + T = 0.0017 + 0.002 = 0.0037 s工 isoi（2）选择电流调节器结构电流环可按典型I型系统进行设计。电流调节器选用PI调节器，其传递函 数为W(s)二ACR（3）选择调节器参数超前时间常数： T =T =0.03siL电流环超调量为。i e，满足近似条件。3T 0.0017 x 3cis2)近似条件2： ec. /m L现在，3（TV =3彳扁旋=43 ec，满足近似条件。 m L1 I 13)近似条件3： e e，满足近似条件。3i TT 3 Y 0.0001 x 0.0002cs oi3. 转速环设计（1 ）确定时间常数电流环的等效时间常数： 2T =0.0074sZi转速环小时间常数近似处理： T =2T + T =0.0074+0.01=0.0174sZnZion（2）选择转速调节器结构 由转速稳态无静差要求，转速调节器中必须包含积分环节；又根据动态要求， 应该按典型II型系统校正转速环，因此转速调节器应该选择PI调节器，其传递 函数为W(s) = KASR nT S +1nTs（3）选择调节器参数按跟随性和抗扰性能均比较好的原则，取h=5，则转速调节器的超前时间常 数为t =hT=5 x 0.0174=0.087snE n转速环开环增益K 二 =396 1/s 2N 2h2T22x52x0.01742工n于是，转速调节器比例系数为“ _ (h +1)卩CTK e_mn2haRTXn6 x 0.05 x 0.132 x 0.18=1172 x 5 x 0.007 x 0.5 x 0.0174 =.（4）校验近似条件 转速环的开环截止频率为ocnKN = K o1t =396 x 0.087=34.45 1 /sn1）近似条件 1：cn5TE i1现在，丄5T5 x 0.0037Ei=54 o ，满足近似条件。 cn2）近似条件 2： ocnocn，满足近似条件。1 E i on