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第2章闭环控制的直流调速系统-
α=β配合控制的有环流直流可逆调速系统仿真
α=β配合控制的有环流直流可逆调速系统原理框图如教材第四章图4-14
仿真系统结构框图如图1。
图1 α=β配合控制的有环流直流可逆调速系统仿真框图
主电路由两组三相桥式晶闸管整流器反并联组成,共用同一路三相电源。采用α=β配合控制,在正反组整流器之间没有直流平均环流,但存在瞬时脉动环流,所以需要设置四个环流电抗器来限制环流。环流电抗器Series RLC Branch1-4取值为3mH,0.1Ω。
控制电路增加了手动开关用来切换正负转速给定。α=β配合控制是通过Pulse Generator子系统模块中的Fcn函数模块实现的,其中αVF=90-6*Uct,αVR=90+6*Uct。速度调节器ASR和电流调节器ACR采用了离散控制算法,调节器参数设置同连续PI调节器相同,只是增加了采样周期Tsam,我们设置电流调节器采样周期为0.001秒,转速调节器采样周期为0.01秒。控制电路中的其它模块设置同双闭环直流调速系统仿真模型。
图2 电流调节器参数设置 图3 转速调节器参数设置
仿真模型中增加了一个Multimeter模块,用它可以检测平波电抗器中的电流,而且不用连线。我们用它检测正组整流器、反组整流器电流和电枢电流。从Floating Scope1上可以清楚地看到正反组电流切换过程以及瞬时脉动环流的情况,如图4所示。有环流直流可逆调速系统的仿真时间可设为5秒,在正向运行2秒后手动切换到反向运行,电机带额定负载。图5显示了电机转速、电枢电流、励磁电流和电磁转矩的动态曲线。图6显示了速度调节器ASR、电流调节器ACR输出信号和电枢电流反馈信号波形。
图4正反组电流切换过程以及瞬时脉动环流
图中所示分别为:正组电流,反组电流和电枢电流。从正、反组电流对比中我们可以看到瞬时脉动环流具有单向性。
图5电机转速、电枢电流、励磁电流和电磁转矩
图6速度调节器ASR、电流调节器ACR输出信号和电枢电流反馈信号
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