基于单片机的直流调速系统设计

文章摘要：现在 满足简化条件。小时间常数近似处理条件：现在： ，满足近似条件。4. 采样周期选择及PI控制算法4.1 采样周期选择根据采样定理，必须使采样频率Ws≥2Wmax，以便采样后的离散信号不会失真，ws=2π(1／Ts)，为采样角频率； wmax=2πfma为信号最高角频率。按采样定理可以确定采样周期的上限值：Ts≤π／Wmax；实际应用中，常按一定的原则，结合使用经验来选择采样周期Ts:Tmin≤Ts≤Tmax。在一般情况下，可以令采样周期， 或用采样角频率Ws≥(4～10)Wc，Wc为控制系统的截止频率。由双闭环的设计参数知：4.2 PI控制算法 当输入误差函数e (t)，输出函数是u (t

基于单片机的直流调速系统设计,标签：单片机开发,单片机原理,单片机教程,http://www.88dzw.com

现在 满足简化条件。

小时间常数近似处理条件：

现在： ，满足近似条件。

4. 采样周期选择及PI控制算法

4.1 采样周期选择

　　根据采样定理，必须使采样频率Ws≥2Wmax，以便采样后的离散信号不会失真，ws=2π(1／Ts)，为采样角频率； wmax=2πfma为信号最高角频率。按采样定理可以确定采样周期的上限值：Ts≤π／Wmax；

实际应用中，常按一定的原则，结合使用经验来选择采样周期Ts:Tmin≤Ts≤Tmax。

在一般情况下，可以令采样周期， 或用采样角频率Ws≥(4～10)Wc，Wc为控制系统的截止频率。由双闭环的设计参数知：


4.2 PI控制算法

　　当输入误差函数e (t)，输出函数是u (t)时，PI调节器的传函： ；则，u (t)和e (t)关系的时域表达式可写成：

其中，KP=KPI，为比例系数； 为积分系数。将上式离散化成差分方程，其第k拍输出为：

5. MATLAB仿真建模与波形分析

　　电流调节器和转速调节器仿真模型分别采用I型和Ⅱ型系统，所用数据为按工程方法计算的参数，并根据经验略作调整。

　　由于负载增大，使电枢电流出现一个小的数值增大的波动后，达到新的负载电流状态的稳定值，这个稳定值与负载增加前相比，数值变大。

　　突然给定电压U*n时，Un很小，所以△Un很大，ASR很快饱和，输出为最大值，电枢电流线形增加，当r>n*时，Un>U*n那么△Un变极性，ASR退饱和，转速负反馈投入运行，直到n=n*。

　　综上所述，起动电流根据电机起动波形，可以看到速度与电流之间的关系与理论情况基本相同。

6. 实验波形及分析

　　(1) 电机突加最大给定时，由于测速发电机性能的影响，使得超调现象不明显。

　　转速起动波形与SIMULINK仿真所得波形一致，达到了预期的效果。

(2) 电枢电流波形

　　电枢电流波形在突加给定时，在双闭环的作用下迅速上升，迫使电动机快速起动，然后迅速回落直到等于负载电流。

　　因为测速发电机性能和晶闸管驱动环节死区电压的影响，使得电枢电流没有恒流阶段。但波形与SIMULINK仿真所得波形趋势一致，达到了预期的效果。

上一页  [1] [2] [3]