根据?i%?5%的技术要求,电流控制系统应该按照典型I型系统设计,且取最佳参数
KT?1?Cmax;?T?0.01?1,查表:?100%?12。9%;tV/T?30。4 2Tl0.330CbCb?11111FK2??U???32??3.2;22R?25?Cmax?100%)?Cb?3.2?0.129?0.4128A; Cb所以:?Imax??Cmax?(?Id?max0.4128??0.938%IN44tV?30.4?0.01?0.3s71.[3-6;2。17---2-11] 有一个系统,其控制对象的传递函数为Wobj(s)?K110?,
??s?10.01s?1要求设计一个无静差系统,在阶跃输入下超调量??5%(按线性系统考虑),对系统进行动态校正,决定调节器的结构,并选择其参数。
解:
1.判断:??5%——校正为典型Ⅰ型系统,且取“最佳参数”系统WOP(s)?KT?Ks(T?s?1)1;2??4。3%?5%;KI调节器应选择积分调节器:W(s)?;IsKK110KIK校正:WOP(s)?I??s??s?1s(??s?1)s(0。01s?1)1?10KI?0。01?21KI?0。5?50。172.[3-7;2。18---2-12] 闭环系统,控制对象的传递函数为
Wobj(s)?K110,要求校正为典型Ⅱ型系统,在阶跃输入下系统超调量?s(T?s?1)s(0.02s?1)??30%(按线性系统考虑),决定调节器的结构,并选择其参数。
解:
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判断:??30%——校正为典型II型系统,查表:h?7系统WOP(s)?K(??s?1)2s(T?s?1)KPI(??s?1); ??sKpI(??s?1)K1(??s?1)K(??s?1)10KPI校正:WOP(s)??2?2??ss(T?s?1)s(T?s?1)s?(0。02s?1)???hT?7?0。02?0。14sh?18K???204。852h2T298?0。022K??KPI??2。85710调节器应选择积分调节器:WPI(s)?73-1.[3-8;2。20---2-14]在一个三相零式晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环调速系统中,已知数据如下:
电动机:⑴ PN?60kW,UN?220V,IN?308,Ce?0.196V/rpm,nN?1000r/min;主回
*路总电阻:R??0.18?,触发整流环节的放大倍数:KS?35;最大给定电压:(Un)N?10V、* Uim?8V、Uctm?6。5V;电磁时间常数:Tl?0。012s,机电时间常数:Tm?0。12s电流反馈滤波时间常数:Toi?0。0025s,速度反馈滤波时间常数:Ton?0。015s
设计指标:稳态无静差,D=10, 电流超调量??5%,空载启动到额定转速时的超调量
?n?10%;试求:
⑴ 确定电流反馈系数β(启动电流为1。5IN)和转速反馈系数α,⑵ 设计电流调节器ACR,计算参数Ri,Ci,Coi;R0?40k?;画出电路图;⑶ 设计电流调节器ASR,计算参数Rn,Cn,Con; (R0?40k?) ;画出电路图;⑷ 计算电动机带40%额定负载启动到最低转速时的转速超调量?n;⑸ 计算空载启动到额定转速的时间
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**UimUim8?????0.0236Idm1.1IN1.1?308*(Un)N10???10?0.01V/rpmnN1000电流环WI?OP(s)??KpiKIs(TI?s?1)?i?s?1?KS/R??i?s(Tl?s?1)(T?i?s?1)设计电流调节器:T?i?Toi?TS?0。0025?0。0033?0。0058 ?Tl0。012??2。069;要求?i?5%T?i0。0058?电流环应按典型I型系统设计;电流调节器为PI调节器??s?1WACR(s)?Kpii?i?s?i?Tl?0。012sKpi??KS11KI????86。21?i?R?2T?i0。0058K??i?R?R??iKpi?I??KS?KS2T?i?0。18?0。012?0。2250。0236?35?0。0058Ri?KpiR0?0。225?40?9k?Ci?Coi??iRi?0。012?10?3?1。33?F94Toi4?0。0025??10?3?0。25?FR040
速度环的设计电流环的等效传递函数:WI?(?cls)1/?2T?i?s?1化简后速度环的固有环节传递函数:WN?obj(s)?T?n?2T?i?Ton?2?0。0058?0。015?0。0266?/?R?CeTm?s(T?n?s?1)
实现转速无静差,速度调节器为PI调节器:WASR(s)?Kpn校正后速度环的开环传递函数:WN?op(s)?Kpn速度环应该校正成典型II型系统:WI?op(s)?KN则:TN?T?n?0。0266?n?s?1?n?sCeTm?s(T?n?s?1)?n?s?12s(TN?s?1)?n?s?1?n?s?/?R?则:TN?T?n?0。0266?n?hT?n?5?0。0266s?0。133KN?Kpn??h?161??6。784
2h2T?2n500。1332h?1?CeTm2h?R?T?n?n?hT?n?3?0。0266s?0。0798KN?Kpn??h?141??314。062h2T?2n180。02662h?1?CeTm2h?R?T?n6?0。0236?0。196?0。12?6。95610?0。01?0。18?0。02664?0。0236?0。196?0。12?7。7286?0。01?0。18?0。0266计算电动机带40%额定负载启动到最低转速时的转速超调量?n
则:?n?Cmax2(Idm?IdL)R?)T?n?()(?100?TmCe?n*2(339?0.4?308)?0.180.0266%?0.196?1000/100.12- 33 -
?81.2
计算空载启动到额定转速的时间
则:t2?Ce?nN0.196?1000Tm??0.12?0.385sIdm?R?339?0.18
tV?8.8?T?n?8.8?0.0266?0.234tS?t2?tS?0.385?0.234?0.61973-2.[尔-例2.6] 某转速、电流双闭环调速系统,其转速环已经按典型II型系统确定参数,并已知:Tm?0.15s,?nN?op?0.3nN,T?n?0.015s,??1.5,Z?0,n*?nN。求电动机在理想空载下启动到额定转速时的超调量。
?nN?opT?n?Cmax??()?2(??Z)??100%
CbTmn*按Mrmin准则确定
按?max(?c)准则确定
h?5h?4?nN?opT?n?nN?opT?n?Cmax?Cmax??()?2(??Z)??100%??()?2(??Z)??100%**CbTmnCbnTm
0.3nN0.0150.3nN0.015??88.5%?2(1.5?0)??7.965%??81.2%?2(1.5?0)?nN0.15nN0.15
74. [3-10;]在一个三相桥式晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环调速系统中,已知数据如下:电动机:⑴ PN?500kW,UN?750V,IN?760A,Ce?1.82V/rpm,nN?375r/min,主回
*路总电阻:R??0.14?;触发整流环节的放大倍数:KS?75;最大给定电压:(Un)N?10V、*允许电流过载倍数??1.5 Uim?10V、Uctm?10V;?7.3%电磁时间常数:Tl?0。031s,机电时间常数:Tm?0。112s电流反馈滤波时间常数:Toi?0。002s,速度反馈滤波时间常数:Ton?0。02s
设计指标:稳态无静差, 电流超调量?i?5%,空载启动到额定转速时的超调量?n?10%;电流调节器已经按典型I型系统设计,并取KT=0.5; ⑴选择速度调节器的结构,并计算参数(R0?40k?), ⑵计算电流环的截止频率和转速环的截止频率,并考虑它们是否合理。
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*Unm10????0.0267V/rpmnN375??*Uim10??0.00877?IN1.5?760
T?i?TS?Toi?0.00167?0.002?0.00367T?n?2T?i?Ton?2?0.00367?0.02?0.02734WASR(s)?Kpn(?n?s?1)?n?s?n?hT?n?5?0.02734?0.1367KN?Kpn?h?161??161.0122h2T?2n500.02734h?1?CeTm6?0.00877?1.82?0.112??10.492h?R?T?n10?0.0267?0.14?0.0273411??136.2392T?i2?0.00367
?ci?KI??cn?h?1161??21.94582hT?n100.0273411??54.4975T?i5?0.003671111??27.5132T?i?Ton32?0.00367?0.0274—1.[2.22------2-15]在一个转速、电流双闭环调速系统中,主回路采用三相桥式晶闸管整流装置供电,已知数据如下:
电动机: PN?555kW,UN?750V,IN?760A,Ce?1.82V/rpm,nN?375r/min,主回路
*总电阻:R??0.14?;触发整流环节的放大倍数:KS?75,最大给定电压:(Un)N?10V、*允许电流过载倍数??1.5 Uim?10V、Uctm?10V;电磁时间常数:Tl?0。031s,机电时间常数:Tm?0。112s电流反馈滤波时间常数:Toi?0。002s,速度反馈滤波时间常数:Ton?0。02s
设计指标:稳态无静差, 电流超调量?i?5%,空载启动到额定转速时的超调量?n?10%;电流调节器已经按典型I型系统设计,并取KT=0.5;
⑴选择速度调节器的结构,并计算参数(R0?40k?)
⑵计算电流环的截止频率和转速环的截止频率,并考虑它们是否合理。
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