武汉理工大学《电力拖动》课程设计
得到比较及时的调节，不必等它影响到转速以后才能反馈回来，抗扰性能大有改善。为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器，并且这里我们采用PI调节器。
4.5 脉宽调制器选用
脉宽调制器用于产生控制PWM变换器的功率器件通断的PWM信号。常用种类有：模拟式、数字式和专用集成电路。这里选用美国德克萨斯仪器公司TL494专用集成电路作为双端输出型脉宽调制器，其载波为锯齿波信号，振荡频率f?1.1?RTCT?，其中和取值范围：RT?5~100k?，CT?0.001~0.1?F。
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双闭环调节器的设计
5.1 电流环的设计
（1）确定常数时间常数
1）整流装置滞后时间常数常数Ts?0.0004s 2）电流滤波时间常数Toi?0.0005s
3）电流环小时间常数之和T?i?Ts?Toi?0.0009s （2）选着电流调节器结构
1）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) (5-1) ?isT0.005检查对电源电压的抗扰性能：l?满足典型I型系统动态抗扰性能，?5.56，
T?i0.0009各项指标都是可以接受的。
（3）计算电流调节器参数
电流调节器超前时间常数：?i?Tl?0.005s。
电流环开环增益：要求?i?5%时，应取KIT?i?0.5，因此
KI?0.50.5??555.6s?1 (5-2) T?i0.009于是，ACR的比例系数为
Ki?（4）校验近似条件
电流环截止频率：?ci?KI?555.6s?1 1)校验晶闸管整流装置传递函数的近似条件
11??833.3s?1??ci 满足近似条件 3Ts3?0.0004KI?iR555.6?0.005?8??3.48 (5-3) KS?4.8?1.332）校验忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件
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311?3?94.9s?1??ci 满足近似条件 TmTl0.2?0.0053）校验电流环小时间常数近似处理条件
1111??745.4s?1??ci满足近似条件
3TsToi300.0004?0.0095（5）计算调节器电阻和电容
按所用运算放大器取R0?40k?，则各电阻和电容值计算如
Ri?KiR0?3.48?40k??139.2k? 取 Ri?140k?
Ci??iRi?0.0056?10?F?0.0357?F 取 Ci?0.04?F 3140?10Coi?4Toi4?0.0005??106?F?0.05?F 取 Coi?0.05?F 3R040?10（6）按照上述参数，电流环可以达到的动态指标为?i%?4.3%?5%，故满足设计要求。
5.2转速环的设计
（1）确定时间常数 1）电流环等效时间常数为
1 KI1?2Ti?2?0.0009?0.0018s。
?KI2）转速滤波时间常数Ton?0.005s。
3）转速环小时间常数T?n。按小时间常数近似处理，取
T?n?2T?i?Ton?0.0018?0.005?0.0068s。
（2）选择转速调节器结构
按设计要求，选用PI调节器，其传递函数为
WASR(s)?（3）计算转速调节器参数
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Kn(?ns?1) (5-4)
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按跟随和抗扰性能都较好的原则，取h?5，则ASR的超前时间常数为
?n?hT?n?5?0.0068s?0.034s
由转速环开环增益
KN?h?16?2?2?s?2595s (5-5) 2222?25?0.00682hT?n于是，可求得ASR的比例系数为
Kn??h?1??CeTm2h?RT?n?6?1.33?0.18?0.2?10.56 (5-6)
2?5?0.05?8?0.0068（4）校验近似条件 由转速环截止频率为
?cn?KN?1?KN?n?2595?0.034s?1?88.23s?1 (5-7)
1)电流环传递函数简化条件
1KI1555.6??261.9s?1??cn 满足简化条件 3T?i30.00092)转速环小时间常数近似处理条件
1KI1555.6??111.12s?1??cn 满足近似条件 3Ton30.005（5）计算调节器电阻和电容 取R0?40k?，则
Rn?KnR0?10.56?40k??422.4k? 取 Rn?420k? Cn??nRn?0.0346?10?F?0.081?F 取 Cn?0.08?F 3420?10 Con?4Ton4?0.005??106?F?0.5?F 取 Con?0.5?F 3R040?10（6）校核转速超调量
当h?5时，查表可知，?n?37.6%，不能满足设计要求。实际上在校验中是按照线性系统计算的，而突加阶跃给定时，ASR饱和，不符合线性系统烦人前提，应该按ASR退饱和的情况重新计算超调量。
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5.3转速超调量校验
(1)超调量的计算
?n%??Cmax?nT?2???z?N??n CbnNTm当h?5时，
IR3.7?8?Cmaxrmin?164.4rmin,因此 ?81.2%，而?nN?N?Ce0.18Cb
?n%?81.2%?2?7.5164.40.0068???9.2%?10%3.72000.2
可见转速超调量满足要求。 （2）校验过渡过程时间
空载起动到额定转速的过渡过程时间
ts?t2?t??t2?可见能满足设计要求。
CeTmnN0.18?0.2?2000?s?1.2s R?IN8?2.03?3.7
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