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    電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)如圖3.4所示。執(zhí)行器為晶閘管觸發(fā)整流環(huán)節(jié)，控制對象是硅碳棒的加熱電流。首先確定內(nèi)環(huán)控制對象模型的參數(shù)，這里主要是要確定硅碳棒的電阻和晶閘管整流器和觸發(fā)裝置的模型參數(shù)以及檢測反饋環(huán)節(jié)的參數(shù)。在晶閘管整流電路中，當觸發(fā)器控制角發(fā)生變化時，若晶閘管己導通，則輸出電壓U。的變化要等到下一個自然換向點以后才開始。這樣輸出調(diào)節(jié)電壓U。的變化較控制電壓的改變延遲了一段時間T ,T稱為失控時間。由于T的大小隨控制電壓發(fā)生變化的時刻而改變，故Ts是隨機的。可能的最大的失控時間是兩個自然換向點之間的時間，它與交流電源的頻率和晶閘管整流器的型式有關，由下式確定(3.6)式中，f為交流電源頻率;m為一周內(nèi)整流電壓的波頭數(shù)。晶閘管整流器和觸發(fā)裝置的模型可視為一階慣性環(huán)節(jié)，G、動態(tài)傳遞函數(shù)為:其中K、為晶閘管整流器的電壓放大系數(shù)，根據(jù)實際測試系統(tǒng)得出K、為1_5s,T為晶閘管觸發(fā)裝置的失控時間。在該測試系統(tǒng)中，晶閘管移相調(diào)壓電路屬于單相全波整流電路，平均失控時間為Sms。實際系統(tǒng)中的反饋通道都存在檢測元件和慣性濾波環(huán)節(jié)，屬于非單位反饋。電流反饋濾波時間常數(shù)兀，取8ms，電流反饋系數(shù)刀二習1700.0294側(cè)A，其中_5 V為溫度控制器的輸出限幅電壓，170A為系統(tǒng)許可的最大加熱電流。硅碳棒的電阻變化情況可以通過分析實驗數(shù)據(jù)得出。為了與上面的模型一致，這里從加熱爐溫度為900攝氏度開始測得一系列硅碳棒的工作電壓和和溫度的數(shù)據(jù)，將其擬和得到曲線如圖3._5所示:可用下式來近似表示:本文以爐溫為1300 0C的模型為研究對象。根據(jù)上式可求得系統(tǒng)硅碳棒在1300攝氏度時參考電阻值為0.283052。設計電流控制器時，應先根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，確定將實際系統(tǒng)校正為哪一種系統(tǒng)?？刂茖ο罂梢缘刃閮蓚€慣性環(huán)節(jié)。內(nèi)環(huán)控制器設計的主要目標是使電流具有很好的抗干擾性能和跟隨性能。由于兩個慣性環(huán)節(jié)的時間常數(shù)比較接近，可校正為典型的工系統(tǒng)，選擇比例積分型控制器GCI一凡;令。電流控制環(huán)仿真結(jié)構(gòu)圖3.6如下，硅‘棒電阻環(huán)節(jié)與“閘管環(huán)節(jié)合并為慣性環(huán)節(jié)，電流反饋部分的慣性環(huán)節(jié)等效的置于環(huán)內(nèi)，使電流環(huán)結(jié)構(gòu)簡化。通過仿真分析電流調(diào)節(jié)器為。zsrider.com