十机架连轧机分部传动直流调速系统的设计(3)

5.2转速调节器的设计

(1) 确定时间常数

1） 电流环等效时间常数

1=2T?i=0.0074s KI1。已取KI?T?i=0.5，则KI2） 转速转速环滤波时间常数Ton。根据所用测速发电机纹波情

况，取Ton=0.01s。

3） 转速环小时间常数T?n。按小时间常数近似处理，取

T?n?1?Ton?0.0074?0.01?0.0174s KI（2）选择转速调节器结构

按照设计要求，选用选用PI调节器，其传递函数见式

WASR?s??Kn??ns?1? ?n?s（3）计算转速调节器参数

按照按跟随和抗干扰性能较好原则，取h=5,则ASR的超前时间常数为：?n?hT?n?5?0.0174?0.087s

转速环开环增益： KN?

h?16??396.35s?1。 22222hT?n2?5?0.017411

ASR的比例系数为：Kn?（4）检验近似条件 转速环截止频率为Wcn??h?1??Ce?Tm2h?RT?n?6?0.05?0.319?0.02?0.55。

2?5?0.01?2?0.0174KN ?KN??n?396.35?0.087?34.48。

W1电流环传递函数简化条件为件。

1KI1135.1??63.7s?1?Wcn，满足条3T?i30.0037转速环小时间常数近似处理条件为：满足近似条件。

5）计算调节器电阻和电容：

1KI1135.1??38.7s?1?Wcn，3Ton30.01取R0=40k?，则Rn?Kn?R0?0.55?40?22k?，取20k?。

Cn?Con??nRn?0.087?0.00395?F，取0.004?F 22k?4?0.01?1?F，取1?F。 40k?故WASR?s??Kn??ns?1?0.55??0.087s?1??。其结构图如下： ?n?s0.087s

图1.6 转速调节器

校核转速超调量：由h=5，查得?n?37.6%?10%，不满足设计要求，

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应使ASR 退饱和，重计算?n。设理想空载z=0，h=4时，查得

?Cmax=81.2%，所以 Cb?n?2(?Cmax?nT)(??z)?N?nCbnTm21.6?2?2?81.2%?1.5?0.319*0.0174/0.02

1450 =0.198% < 10% 满足设计要求。

第六部分：结论

转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应用最广的直流调速系统。用工程设计方法来设计转速、电流反馈控制直流调速系统的原则是先内环后外环。步骤是先从电流环（内环）开始，对其进行必要的变换和近似处理，然后根据电流环的控制要求确定把它校正成哪一类典型系统，再按照控制对象确定电流调节器的类型，最后按动态性能指标要求确定电流调节器的参数。电流环设计完成给后，把电流环等效成转速环（外环）中的一个环节，再用同样的方法设计转速环。

通过本次课设，我锻炼了自己的操作能力，理解能力和运用知识的能力。在期间碰到了不少问题，有的通过查阅相关的课本了解，有的在网上找到，在这个知识化世界，必须保持知识更新，不断增大自己的知识容量。本次课设将课本与实践相结合，真正运用所学的知识处理生活中的实际问题，对以后的工作有着非常重要的作用。

第七部分：参考文献

[1]陈伯时.自动控制系统[M].北京：机械工业出版社，1981.

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[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统—运动控制系统[M].4版.北京：机械工业出版社，2003.

[3]彭鸿才.电机原理及拖动[M].北京：机械工业出版社，1996. [4]夏德钤.自动控制理论[M].北京：机械工业出版社，1996. [5]王兆安，黄俊.电子电力技术[M].4版.北京：机械工业出版社，2000.

[6]张崇巍，李汉强2002.

.运动控制系统[M].武汉：武汉理工大学出版社，14

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