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的数字控制器的特点,将离散仿真与连续仿真相结合,具体研究SCR一DDC转速、电流双 闭环系统(以下简称SCR一DDC双环系统)的仿真问题。 1SCR-DDC双环系统模型 SCR一DDC双环系统是从模拟的转速、电流双闭环系统的基础上发展起来的,只是用 微型计算机代替了模拟系统中的转速调节器、电流调节器和脉冲产生环节,其控制原理都是 基于反馈控制一采用转速负反馈和电流负反馈。SCR一DDC双环系统模型如图1所示。 e d C.TaS a 图1SCR一DDC转速、电流双称系统 Fig.1 SCR-DDC variable speed control system with rotation and current closed-loops 其中:D1(2)为数字转速调节器,D2(z)为数字电流调节器,T1、T2分别为转速环、 电流环采样周期。 因数字调节器输出在一个采样周期内维持不变,相当一个零阶保持器的功能,故上图中 有2个零阶保持器。 2系统仿真的数值方法分析及程序框图 从图1上看出,转速环和电流环采样周期分别为T!和T2,若T:和T2不相等,则在进行 系统的稳定性分析时,很难甚至不可能将系统按离散系统的稳定性判别方法一Z平面上极 点分布来判别系统的稳定性。要研究系统的稳定性,借助于系统仿真将有助于系统稳定性的 分析。 实际的SCR一DDC双环系统由2部分组成:采样控制部分(即计算机部分)和变量连 续部分(即可控硅和电机部分)。若按一般的考虑方法,必须将变量连续部分离散化后【1】 和采样控制部分一起加以考虑。仔细考虑一下不难发现,在电流环的采样间隔内,连续部分 的输人(即电流调节器输出)保持不变,而电流和转速处在变化中,且电流变化率很大,即 相对于电流环采样周期而言,电流变化很大。基于上述考虑,我们采用如下方法对系统进行 仿真:对采样控制部分,按实际DDC系统中计算控制进行仿真,对于变量连续部分,求出 其状态方程,在每一采样间隔,采用4阶Runge-一Kutta积分法进行求解【2】。 Runge-一Kutta法的积分步距可以根据电流环的过渡过程时间tc,取(3): h= (1) 40 根据上式再确定在电流环每一采样间隔,Runge一Kutta法应计算的步数。 在实际的SCR一DDC双环系统中,转速调节器和电流调节器通常都采用PI调节器。PI 472的数字控制器的特点 , 将离散仿真与连续仿真相结 合 , 具体研究 一 转速 、 电 流双 闭环系统 以下简称 一 双 环系统 的仿真问 题 。 一 双环系统模型 一 双 环 系统是从模拟的转速 、 电流双 闭环 系统的基础上 发 展 起 来的 , 只是 用 微型计算机代替 了模拟 系统 中的转速调节器 、 电流调节器和脉 冲产生 环节 , 其控制原理都是 基于反馈控制—采用转速负反馈和电流负反馈 。 一 双 环 系统模 型 如 图 所示 。 「芭巫声下 叼 口 林坦日玄 云亘鱼 疚丁习,」上 丝些 一了一 「不 竺竺 门二三二 油辘刹三巴 仁日了认 一 一 一 一 一 一 一 图 一 转速 、 电流双环 系统 一 一 其 中 为数字转速调节器, 为数字电流调节 器 , 、 分别为转速 环 、 电流环采样周期 。 因数字调节器 输出在一个采样周期 内维持不变 , 相 当一个零阶保持器的功能 , 故上 图中 有 个零阶保持器 。 系统仿真的数值方法分析及程序框图 从 图 上看 出 , 转速环和 电流环采样 周期分别 为 和 , 若 和 不相等 , 则在 进行 系 统的稳定性分析 时 , 很难甚 至不可 能将 系统按离散 系统的稳定性判别方法 — 平面上极 点分布来判别 系统的稳定性 。 要 研究系统的稳定 性 , 借助于 系统仿真将 有助于 系统稳定性的 分析 。 实际的 一 双环 系统 由 部分组成 采样控制部 分 即计算机部 分 和 变 量连 续部分 即可控硅和 电机部分 。 若按 一般的考虑方法 , 必须 将 变量 连 续部分离 散 化后 【 ‘ 和采样控制部分一起加 以考虑 。 仔细 考虑 一下 不 难 发现 , 在 电流 环 的采样 间隔 内 , 连 续部 分 的输 人 即电流调节器 输 出 保持不 变 , 而 电流和转速 处在变化中 , 且 电流变化率 很大 , 即 相 对于 电流环采样 周期而 言 , 电流变化很大 。 基于上 述考虑 , 我们采 用如下 方法 对系统进行 仿真 对采样控制部 分 , 按实际 系统 中计算控制进行仿真 , 对于 变量连 续 部 分 , 求出 其状态方程 , 在每一采样 间隔 , 采 用 阶 一 积 分法进行 求解 〔 ” 。 一 法的积 分步距可 以根据 电流 环 的过渡过程 时间 。 , 取 〔 ” ’ 根据上 式再确定 在电流环每 一采样 间隔 , 一 法 应计算的步数 。 在实际的只 一 双环 系统 中 , 转速 调节器和 电流调节器 通常都采 用 调节器
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