馮玉龍

【摘 要】這篇文章是通過CAD這個軟件通過LISP進行了一個二次開發(fā)，然后形成了一個對電路有控制作用的電路。這個電路和平時的電路不盡相同，它包含著CAD交互式環(huán)境。電力拖動系統(tǒng)在我們國家已經(jīng)發(fā)展的比較完善了，而且在一些工業(yè)發(fā)展中應(yīng)用的非常廣泛。在這種系統(tǒng)中，直流電動機能夠在一個比較大的范圍之內(nèi)進行平滑的調(diào)速，而且起動性能和制動性能都比較好，最重要的是現(xiàn)在直流電動機已經(jīng)發(fā)展的非常完善了，研究起來比較方便。

【關(guān)鍵詞】直流拖動系統(tǒng)；反饋；雙閉環(huán)

現(xiàn)在全世界范圍內(nèi)的控制理論都有了比較好的發(fā)展，其中電力拖動系統(tǒng)在設(shè)計的時候其內(nèi)容主要是現(xiàn)代控制理論，但是其中也包含有一些古典的控制理論，這樣這兩種控制理論可以相互配合，把各自的優(yōu)點發(fā)揮出來，怎樣才能夠為電力拖動控制系統(tǒng)創(chuàng)造出更好的運行環(huán)境是我們這篇文章講解的主要內(nèi)容。我們在研究電力拖動系統(tǒng)的時候首先要從電動機的運行開始研究，一般電力拖動系統(tǒng)中應(yīng)用到的都是直流電動機，因為直流電動機的起動性能和制動性能都比較好，而且研究的也比較完善，因此在電力拖動系統(tǒng)中基本都是在用直流電動機作為動力元件。

1.雙閉環(huán)系統(tǒng)的工作原理和組成

在這種系統(tǒng)中設(shè)置有電流調(diào)節(jié)器以及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器等電力元件，因為這兩種元件在電路中可以起到電流負反饋的最用和轉(zhuǎn)速負反饋的作用，在系統(tǒng)中兩者一定要按照串聯(lián)的方式進行聯(lián)接，換句話說就是，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出部分完全可以作為電流調(diào)節(jié)器的輸入部分，還有一種電氣元件叫做晶閘管整流器，這各元件必須要由電流調(diào)節(jié)器的輸出部分進行觸發(fā)，這樣晶閘管整流器才能夠發(fā)揮出它應(yīng)有的作用。電流環(huán)在雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)當中處于內(nèi)環(huán)，而轉(zhuǎn)速環(huán)在雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)的外環(huán)部分。為了能夠有一個比較好的靜態(tài)性能和動態(tài)性能，雙閉環(huán)系統(tǒng)的電流調(diào)節(jié)器使用的是PI調(diào)節(jié)器，而且轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器應(yīng)用的也是PI調(diào)節(jié)器，其他的一些主要的電氣元件使用的也都是這種調(diào)節(jié)器，因為這種調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在具體的系統(tǒng)運行過程中不容易出現(xiàn)差錯，最重要的是可以保證系統(tǒng)運行的安全。

2.起動過程中的幾個特點

2.1飽和性控制

在這個系統(tǒng)中有一個電氣元件成為ASR，這種元件在工作的時候會出現(xiàn)飽和狀態(tài)和非飽和狀態(tài)，正是由于這個元件的這種工作特點，所以系統(tǒng)在運行的過程中也會有兩種狀態(tài)。如果這個元件處于飽和狀態(tài)，那么轉(zhuǎn)速環(huán)就會處于開環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)為恒定電流值的單筆換系統(tǒng)；如果這個元件處于非飽和狀態(tài)，那么這時候系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速環(huán)會是一個閉環(huán)，同時系統(tǒng)會是一個沒有靜差的調(diào)速系統(tǒng)，與此同時電流內(nèi)環(huán)也會呈現(xiàn)成一個電流隨動性系統(tǒng)。飽和非線性控制的特點就是：在不同的狀態(tài)下會表現(xiàn)出不同的線性特性。對此我們不能夠只是簡單的去進行理論的線性分析然后就去著手設(shè)計這種系統(tǒng)，我們可以應(yīng)用部分線性化的原則對這個系統(tǒng)進行分析。當分析到系統(tǒng)的過渡過程的時候，一定要注意系統(tǒng)當時的初始狀態(tài)，其實判斷這個狀態(tài)還是比較簡單的，因為在這個雙閉環(huán)控制系統(tǒng)中上一個階段的終止狀態(tài)其實就是后面一個階段的起始狀態(tài)。

2.2時間控制比較精準

在起動過程中最主要的就是第二階段，也就是恒定電流加速階段，這個階段最明顯的特征就是電流一直都不會發(fā)生改變，通常來說是系統(tǒng)允許的最大值，這樣可以把電動機的過載能力很好地表現(xiàn)出來，而且電動機在起動的時候也會比較快。在這個階段，電流處于一個受限制的環(huán)境，不過這個階段是電流受到限制的最短的一個階段。

2.3轉(zhuǎn)速的調(diào)整

因為我們采用的是飽和非線性的控制方法，所以當電動機起動之后，就會自動的進入到第三個階段的調(diào)速階段，這時候一定要使轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器處在非飽和狀態(tài)。我們可以根據(jù)PI調(diào)節(jié)器的一些特性，在這個階段讓轉(zhuǎn)速處于超調(diào)的狀態(tài)，而且要調(diào)整ASP裝置的輸入偏差電壓，要把這個電壓值調(diào)整為負值，只有這樣做才能夠讓這個裝置退出飽和狀態(tài)。也就是說在雙閉環(huán)調(diào)節(jié)中，由于應(yīng)用了PI調(diào)節(jié)器，所以系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速響應(yīng)肯定會出現(xiàn)超調(diào)的現(xiàn)象。

3.兩種控制理論結(jié)合

這篇文章把現(xiàn)代的控制理論和古典的控制理論結(jié)合起來了，根據(jù)這種理論提出了一個新型的方法，在這種理論中，其主要思路還是根據(jù)現(xiàn)代的方式去進行的，然后通過一些手段把現(xiàn)代控制理論和古典控制理論進行了一個全面地比較，然后把古典控制理論中比較好的部分應(yīng)用到了這種方法中。由于這種新型的方法是綜合兩種控制理論的長處，所以在進行調(diào)速的時候一些參數(shù)和指標會變得更加自由，而且在進行控制的時候也變得更加順暢。這種方法可以對電動機拖動控制進行設(shè)計，比如隨動系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)以及位置控制系統(tǒng)這些會經(jīng)常用到的一些系統(tǒng)。這篇文章主要講解的是直流調(diào)速系統(tǒng)，因為這個調(diào)速系統(tǒng)是我們在進行生產(chǎn)的過程中用到的最多的系統(tǒng)，同時也是最關(guān)鍵的系統(tǒng)之一。

3.1建立動態(tài)的數(shù)學模型

因為我們要對調(diào)速系統(tǒng)地穩(wěn)態(tài)性能進行分析，而且還要對系統(tǒng)的動態(tài)性能進行分析，所以我們應(yīng)該去根據(jù)相關(guān)的物理學知識建立起相應(yīng)的動態(tài)圖表和相應(yīng)的微分方程，這些都對系統(tǒng)的研究有比較大的幫助，因為只有這樣才能夠把系統(tǒng)的傳遞函數(shù)求出來，之后才能夠把比較分散的各個部分綜合到一起，只有把系統(tǒng)的傳遞函數(shù)找出來之后才能夠進行下面的研究內(nèi)容。

3.2直流電動機的數(shù)學模型

在額定勵磁之下的直流電動機可以簡化在圖紙上，那就是它的等效電路。在這個等效電路中電樞回路中的電感和電阻必須要出自同一個生產(chǎn)廠家，因為只有這樣才能夠把直流電動機的一些性能完美的表達出來，才能夠達到構(gòu)建這種數(shù)學模型的目的。

4.結(jié)語

總而言之，現(xiàn)在在全世界范圍內(nèi)電力拖動系統(tǒng)在工業(yè)上的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛了，在這個系統(tǒng)中又包括隨動系統(tǒng)、直流調(diào)速系統(tǒng)以及位置系統(tǒng)等比較重要的幾個系統(tǒng)。我們通過對電力拖動控制進行仔細的學習之后，了解到了現(xiàn)在的電力拖動控制系統(tǒng)還存在著一定的缺陷，我們必須能夠把這些缺點及時的進行處理，這也是能夠保障工業(yè)生活的必然要求。 [科]

【參考文獻】

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