第21卷 第aM 贵 州 工 学 院 学 报 ~oi.zl No.3
19gZ年 9 月 JOURNAL OF GUIZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY sept.1992
计算机控制断续电流可逆系统的
与]一 【f_6动态设计与仿真研究·
谢宗安 张铭瑞 姜孝华 张希用
(贵州工学院 电气工程系 )
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摘 要 本文提 出7工作在电流断续状态下可逆传动系统结构彤式的选择与数
字调节嚣的设计方法;同时配以仿真研究结果。并提 出了有 自适应能力的准开
关控制 起动算法。
苎苎苎.要 , 啪;双模控制 计箐视拒刊, 中
囝法分类号 TP391.9 。
前 言
断续电流
快速可逆系统的设计为高精度伺服系统的实现提供了物理基础 所谓快速主要是对
电动机的转速调节而言。从控制 的角度看,快速性的提高依赖于最速控制的实现。直流
伺服 电动机是一类电流控制元件,而且积分时间常数极小。最速控制理论指出:在电动
机电流受约束的条件下,最速控制 电流波形是 电动机所允许的 最 大 电流为高度的方
波。从工程实现的角度出发,应该在机械和电气条件共同约束下尽可能获得足够高的动
态电流充满系数。充满系数包含了两个日数:’t 是动态电流瞬时变化率;二是动态电
流 的短暂稳定值 在模拟控制传动系统中,由于转速与电流双闭环控制方式的应用.在
动态过程中出现了非线性控制与线性调节的相互结合,从而确保了动态电流的高充满系
数。在计算机控制的传动系统中 ,由于编程控制具有较太的柔性,设计上就显得较为灵
活。在实践中,我们 别用 最水拍控制方案以及自适应双模控制方案实现了以上要
求 。后一方案还同 时解决了用于伺服 系统时不允许有转速超调与有较强的抗扰能力的要
1
. ●
求 t’ ’。”
另外,在以往的模拟式双闭环系统的设计与实践中,特别强调电枢电流的连续性,
由于电流连续要求足够的电磷磺l仕,这就使可逆系统正反向换流时问不能太短,从而限
制 了系统的快速性,为了进一步满足{袅速数字伺服系统的要求,我们突破了 “SCR拖动
系统应在电流连续的条件下工作“。,这一传统做法 取消了电枢回路的平波电抗器,将
系统运行到断流区,由予电流断续后大天降低了电寝}惯性,电动机及回路本身所固有的 ·
】991— 12—08收稿 .
·中国自动化学会西南地区三省一市学术联谊会交流论支
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微弱电感量对电流的延滞作用已在一个波头内结束 ,不影响下一个波头。亦即下一个渡
头的平均电流完全取决于该嫂头的触发相位,在 已经考虑了CF-SCR环节延滞惯性的
情况下,可以将电磁时间常数予以忽略。
以下将分别论述断流方式下可逆系统最小拍电流数字调节器设计与双模控制方案中
数字转速调节器的设计 ,并提 出全部数字仿真结果。
1 给定最小拍DI(Z)设计
电流环的离散动态结构图如图 1所示,图中 D1(Z)即为待设计的数字电流 调 节 器,按
最小拍控制原则设计。图中其它符号意义参考 [1]。
最小拍控制算法适用于采样周期T。与控制对象的时间
1 l-T 1兰 ~I 卢Ks/R 订 ∑i)(1干T;
图 1
常数是同一个数量级的场合,实践中发现所建立的 样 机 系 统在整个工作负载范围
内,电枢电流都是断续的.实测与计算参数如下;
月=3.8Q.Te=0.00042。,T∑f一0.0027。. 。=2