ACR超前时间常数：?i?Tl?0.031s
电流环开环增益：要求?i?5%时，按表2-2，应取KIT?i?0.5，因
此，KI?0.50.5??136.23978s?1，于是，ACR的比例系数T?i0.00367KI?iR136.23978?0.031?0.14Ki???0.89894
Ks?75?0.00877
参数关系KT 阻尼比 0.25 1.0 0.39 0.8 0.50 0.707 0.69 0.6 1.0 0.5 ? 超调量 0% 1.5% 4.3% 9.5% 16.3% ?tr ∞ 6.6T 4.7T 3.3T 2.4T 上升时间 峰值时间 ∞ 8.3T 6.2T 4.7T 3.6T tp 相角稳定裕度 76.3 69.9 65.5 59.2 51.8 ? 截止频率 0.243T 0.367T 0.455T 0.596T 0.786T 表2-2
?c
5、校验近似条件
① 电力电子变换器纯滞后的近似处理：
1?ci?3Ts
② 忽略反电动势变化对电流环的动态影响：
?ci?31?ci?3
1TmTl 1TsToi
③ 电流环小惯性群的近似处理：
在一般情况下，可选??0.707,KIT?i1?0.5，Ki??ci?2T?i
此外，如果对电流环的抗扰性能也有具体的要求，还得再校验一下抗扰性能指标是否满足。
电流环截止频率：?ci?KI?136.23978s⑴ 晶闸管整流装置传递函数的近似条件：
?1
11??199.6008s?1??ci?136.23978s?1， 3Ts3?0.00167满足近似条件。
⑵ 忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件：
311?3?50.91332s?1??ci?136.23978s?1TmTl0.112?0.031满足近似条件。
⑶ 电流环小时间常数近似处理条件：
13
11?TsToi31?182.39189s?1??ci?136.23978s?10.00167?0.002满足近似条件。
6、计算调节器电阻和电容
图2-25
Ui*为电流给定电压；-?Id为电流负反馈电压；Uc为电力电子变换器控制电压电流调节器电路参数的计算公式
Ki?Ri1?i?RiCi，Toi?R0Coi ，R04R0?40??，则各电阻和电容值为
由图2-25，按所用运算放大器取，
Ri?KiR0?0.89894?40?35.9576??,取36??
Ci=?iRi?0.031?0.86111?F,取0.9?F 360004Toi4?0.002Coi=??0.2?F,取0.2?F R040000按照上述参数，电流环可以达到的动态跟随性能指标为
?i?4.3%
5%，满足设计要求。
三、转速调节器的设计
1、确定时间常数
电流环闭环传递函数
电流环经简化后可视作转速环中的一个环节，为此，须求出它的闭环传递函
数。由图2-24a可知
KI s(T?is?1)Id(s)1Wcli(s)?*??KIT?i21Ui(s)/?1? s?s?1s(T?is?1)KIKI
忽略高次项，上式可降阶近似为
W(s)? cli
11s?1KI由近似条件得 ?cn
1KI?3T?i式中，?cn— 转速环开环频率特性的截止频率。
*U接入转速环内，电流环等效环节的输入量应为i?s?，因此电流环在转速环中
应等效为 Id(s)1*iU(s)
?Wcli(s)???1s?1KI这样，原来是双惯性环节的电流环控制对象，经闭环控制后，可以近似地等效成只有较小时间常数的一阶惯性环节。 这就表明，电流的闭环控制改造了控
制对象，加快了电流的跟随作用，这是局部闭环（内环）控制的一个重要功能。
1① 电流环等效时间常数
KI
已知 KiT?i?0.5
1?2T?i?2?0.00367?0.00734s 则KI②转速滤波时间常数Ton?0.02s
③转速环小时间常数T?n 按照小时间常数近似处理，取
T?n
1??Ton?0.00734?0.02?0.02734s KI2、选择转速调节器结构 ①、转速环的动态结构
用电流环的等效环节代替图2-22 中的电流环后，整个转速控制系统的动态结构图便如图2-26a所示
U*n(s1 + ) T0ns+1 U*n(sASR ) - Un (s) IdL (s) 1?1s?1KIId (s) + - R CeTms n (s) T0ns+1 图2-26 a) 转速环的动态结构图及其简化
②、系统等效和小惯性的近似处理
和电流环中一样，把转速给定滤波和反馈滤波环节移到环内，同时将给定信号改成 U*n(s)/?，再把时间常数为 1 / KI 和 T0n 的两个小惯性环节合并起来，近似成一个时间常数为的惯性环节，其中
? T?n
1??Ton KI