交流伺服運動控制系統(tǒng)的建模、控制系統(tǒng)設計及仿真方法-文庫吧
2024-12-30 00:33 本頁面
【正文】 的作用是使電流緊緊 跟隨 其給定電壓（即外環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出量）變化。 （ 2）對 電網(wǎng)電壓的波動 起及時抗擾的作用。 （ 3）在轉速動態(tài)過程中，保證獲得電機允許的最大電流，從而加快動態(tài)過程。 （ 4）當電機過載甚至堵轉時，限制電樞電流的最大值，起快速的自動保護作用。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動恢復正常。這個作用對系統(tǒng)的可靠運行來說是十分重要的。 轉速和電流兩個調(diào)節(jié)器的作用： 電流調(diào)節(jié)器 調(diào)節(jié)器的工程設計方法 ? 必要性： 用經(jīng)典的動態(tài)校正方法設計調(diào)節(jié)器須同時解決穩(wěn)、準、快、抗干擾等各方面 相互有矛盾的靜、動態(tài)性能要求 ，需要設計者有扎實的理論基礎和豐富的實踐經(jīng)驗，而初學者則不易掌握，于是有必要建立實用的設計方法。 ? 可能性： 大多數(shù)現(xiàn)代的電力拖動自動控制系統(tǒng)均可 由低階系統(tǒng)近似 。若事先深入研究低階典型系統(tǒng)的特性并制成圖表，那么將實際系統(tǒng)校正或簡化成典型系統(tǒng)的形式再與圖表對照，設計過程就簡便多了。這樣，就有了建立工程設計方法的可能性。 ? 設計方法的原則 （ 1）概念清楚、易懂； （ 2）計算公式簡明、好記； （ 3）不僅給出參數(shù)計算公式，且指明參數(shù)調(diào)整方向； （ 4）能考慮飽和非線性控制的情況，同樣給出簡單的計算公式； （ 5）適用于各種可簡化成典型系統(tǒng)的反饋控制系統(tǒng)。 ? 設計方法的思路 （ 1） 選擇 調(diào)節(jié)器結構 ， 使系統(tǒng)典型化并滿足穩(wěn)定和穩(wěn)態(tài)精度 ； （ 2）設計 調(diào)節(jié)器的參數(shù) ，以滿足動態(tài)性能指標的要求 。 調(diào)節(jié)器的工程設計方法 典型系統(tǒng) 一般來說，許多控制系統(tǒng)的 開環(huán)傳遞函數(shù) 都可表示 為 ???????n1iirm1jj)1()1()(sTssKsW?)(sWR(s) C(s) 上式中，分母中的 sr 項表示該系統(tǒng)在原點處有 r 重極點， r取不同值，分別稱作 0型、 I型、 Ⅱ 型、 … 。 自動控制理論已經(jīng)證明， 0型系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度低 ，而Ⅲ 型和 Ⅲ 型以上的系統(tǒng)很難穩(wěn)定 。 因此，為了保證穩(wěn)定性和較好的穩(wěn)態(tài)精度， 多選用I型和 II型系統(tǒng) 。 典型系統(tǒng)特性分析及非典型系統(tǒng)典型化 1）典型 I型系統(tǒng) ?結構圖與傳遞函數(shù) )1()( ?? TssKsW)(sR)1( ?TssK)(sCT : 系統(tǒng)的慣性時間常數(shù)； K : 系統(tǒng)的開環(huán)增益。 ?開環(huán)對數(shù) 頻率 特性 O ? 性能特性 對數(shù)幅頻特性的中頻段以 – 20 dB/dec 的斜率穿越 0dB 線，只要參數(shù)的選擇能保證足夠的中頻帶寬度，系統(tǒng)就一定是穩(wěn)定的，且有足夠的穩(wěn)定裕量，即選擇參數(shù)滿足 c 1T? ?于是，相角穩(wěn)定裕度 cc1 8 0 9 0 a r c tg9 0 a r c tg 4 5TT???? ? ?? ? ?2）典型 Ⅱ 型系統(tǒng) ?結構圖和傳遞函數(shù) )1()1()(2 ???TsssKsW ?)(sR )(sC)1()1(2 ??TsssK ?O ?開環(huán)對數(shù) 頻率 特性 ? 性能特性 也是以 – 20dB/dec 的斜率穿越零分貝線。由于分母中 s2 項對應的相頻特性是 180176。 ，后面還有一個慣性環(huán)節(jié)，在分子添上一個比例微分環(huán)節(jié)（ ?s +1），是為了把相頻特性抬到 – 180176。 線以上，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定，即應選擇參數(shù)滿足 T11c ?? ??T??或 且 ? 比 T 大得越多，系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度越大。 3）控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標 自動控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標包括： 177。 5%（或 177。 2%） )(tC?C??CCmaxmaxC?C0 tO tr ts 典型階躍響應曲線和跟隨性能指標 tr :上升時間 ? :超調(diào)量 ts :調(diào)節(jié)時間 ?跟隨性能指標 在給定信號或參考輸入信號的作用下，系統(tǒng)輸出量的變化情況可用跟隨性能指標來描述。常用的階躍響應跟隨性能指標有： %100*??CCC m ax －＝?突加擾動的動態(tài)過程和抗擾性能指標 maxC?1?C2?C177。 5%（或 177。 2%） CNNO ttm tv Cb 一般來說， ? 調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)指標以抗擾性能為主 ? 隨動系統(tǒng)的動態(tài)指標則以跟隨性能為主 ?抗擾性能指標 抗擾性能指標標志著控制系統(tǒng)抵抗擾動的能力。常用的抗擾性能指標
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