电力拖动自动控制系统转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法综述.ppt

电力拖动自动控制系统是工业生产中的重要组成部分，尤其在直流调速系统中，转速和电流的双闭环控制是确保设备高效、精确运行的关键。这种系统通常由转速环和电流环构成，其中转速环负责调整电机的速度，电流环则确保电机的电流稳定，以实现对负载变化的有效响应。 双闭环调速系统的组成主要包括速度检测器、电流检测器、两个调节器（速度调节器和电流调节器）以及功率放大器。速度调节器的输出控制电流调节器，电流调节器的输出则通过功率放大器驱动电机，形成电流环。电流环的输出又作为速度环的输入，形成了转速控制。 数学模型是分析系统动态性能的基础。双闭环调速系统的动态模型通常包括微分方程和传递函数，这些模型能够揭示系统在不同工况下的响应特性。动态性能分析涉及上升时间、超调量、稳态误差等关键指标，它们直接影响系统的响应速度和稳定性。 调节器的工程设计方法是一种实用且简化的设计策略，它基于低阶典型的I型和II型系统进行参数设定。设计时，首先选择合适的调节器结构，使其满足系统稳定性和稳态精度要求。然后，根据系统动态性能指标（如响应速度、抗干扰能力等）来确定调节器参数。这种方法通常涉及对非典型系统进行近似处理，例如小惯性环节的近似和高阶系统的降阶处理，以简化设计过程。 对于I型系统，其结构简单，中频段的对数幅频特性斜率为-20 dB/dec，保证了系统的稳定性和足够的稳定裕量。而II型系统增加了第二个积分环节，增强了系统的稳态精度，但同时也可能增加设计的复杂性。 抑制转速超调是设计中的一个重要环节，通常通过适当的超前或滞后补偿来实现。弱磁控制的直流调速系统则是在电机达到一定速度后减小励磁电流，以提高电机的运行效率。 电力拖动自动控制系统的工程设计方法旨在平衡系统的稳定、准确、快速响应和抗干扰能力。设计师需要具备扎实的理论基础和实践经验，通过选择适当的系统模型和调节器参数，实现对复杂系统的有效控制。