工程设计方法在串级调速系统中的应用.pdf

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1、第十九卷第三期安徽电气工程职业技术学院学报2014年9月Vo1．19，No．3JOURNALOFANHUIELECTRICALENGINEERINGPROFESSIONALTECHNIQUECOLLEGESeptember2014工程设计方法在串级调速系统中的应用詹良春(华南农业大学珠江学院，广东广州510900)摘要：将工程设计方法应用在异步电动机串级调速系统中，目的是为系统参数调整寻找到一种捷径，以弥补单纯经验调节法的不足，意义是争取设计高效的一次尝试。采用例证的方式，构建了系统的Matlab

2、仿真模型。然后对其测试，通过波形效果图的比较得出结论：应用工程设计方法的串级调速系统达到了良好的静动态性能。关键词：工程设计方法；串级调速；Matlab；动态性能中图分类号：TM343文献标识码：A文章编号：1672—9706(2014)03—0040-05㈣㈣lApplicationofEngineeringMethodinCascadeSpeedRegulationSystemZHANZh。ng—cnl(ZhujiangInstituteofSouthChinaAgriculturalUniv

3、ersity，Guangzhou510900，China)Abstract：Engineeringmethodisusedinasynchronousmotorcascadespeedregulationsystems，thepur—poseistofindashortcutforsystemparameteradjustment，andmakeupfortheinadequacyofpureexpe—rienceregulatingmethod．Itssignificanceisanattemp

4、ttoobtaindesigneficiency．Bythewayofexam-pie，theMatlabsimulationmodelofthesystemisbuilt．Then，throwaveformrenderingconcludesthatengineeringmethodofcascadespegoodstaticanddynamicperformance．Keywords：engineeringmethod；cascadespeedregulation；Matlab；对调节器参数的

5、整定，过去用得较多的是经典动态校正方法，它需要设计者具有扎实的理论基础、丰富的实际经验和熟练的设计技巧，初学者不易掌握这些。目前，关于串级调速方面的研究，较多在于探索硬件的新结构和控制的新方法，其均有效果体现，但是，或使系统结构变得复杂了⋯，或对控制理论要求较高；其次，更有大量的单纯经验调节法，体现出设计工作繁琐低效。而工程设计方法的介入，很好地解决了以上问题。1工程设计方法简介工程设计方法突出主要矛盾。它通过对传递函数作近似处理，再配以适当的调节器，就可将控制对象化为典型I型系统或Ⅱ型系统，其传

6、递函数为：Ws)=，Wus)=(1)首先，对于典型I型系统，根据系统动态跟随性能指标，其参数设置可查表1。当有阶跃干扰信号作用时，针对在典型I型系统环境下的调速系统，分析扰动作用点如图1所示的一种情况，取KT=0．5，根据系统抗扰性能指标，其参数设置可查表2。收稿日期：2014—07—01作者简介：詹庄春(1978．)，男，江西鄱阳人，硕士，华南农业大学珠江学院信息工程系，讲师，从事电气自动化方面的教学工作。·40·詹庄春：工程设计方法在串级调速系统中的应用表2典型I型系统动态抗扰性能指标与参数的

7、关系图1典型I系统在一种扰动作用下的动态结构图其次，对于典型Ⅱ型系统，令h=r／T，根据系统动态跟随性能指标，其参数可查表3。表3典型1I型系统动态跟随性能指标与参数的关系当有阶跃干扰信号作用时，针对在典型Ⅱ型系统环境下的调速系统，分析扰动作用点如图2所示的一种情况，根据系统动态抗扰性能指标，其参数设置可查表4。表4典型Ⅱ型系统动态抗扰性能指标与参数的关系图2典型Ⅱ系统在扰动作用下的动态结构图最后，由表1可知，一般取：KT=0．5，=0．707；由表2可知，控制对象的两个时问常数比值越大，则动态降

8、落越小，但恢复时间较长；由表3可知，在h：5时达到最短；由表4可知，一般取h=5。在跟随性能方面，经表1与表3对比可知，典型I型系统的超调量较小；在抗扰性能方面，经表2与表4对比可知，典型Ⅱ型系统的恢复时间较短。2异步电动机双闭环控制的串级调速系统串级调速系统主要由转速调节器、电流调节器、“交一直一交”电力电子装置以及电动机等组成，通过电流互感器、测速机，形成电流负反馈和速度负反馈的双闭环结构，如图3所示为系统框图⋯。图3串级调速系统框图图中异步电动机以某种转差速运行，其转子电动势