【正文】 統(tǒng)課件 17 ?電流斷續(xù)時(shí) ? 非線性顯著：電壓波形與反電勢(shì)有關(guān)，即與轉(zhuǎn)速有關(guān)。 ? 理想空載轉(zhuǎn)速很高：電流為 0時(shí)，反電勢(shì)等于觸發(fā)瞬間電壓，對(duì)三相半波 ? 特性很軟：電流為脈沖波， 負(fù)載增大時(shí)，為提供足夠 平均電流，電流峰值高， 即要求輸出電壓與反電勢(shì) 差要大：速降大。相當(dāng)于 整流內(nèi)阻變大。 0nn0T分界連續(xù)區(qū)?R 39。= C et g ?斷續(xù)斷續(xù)區(qū)特性的近似計(jì)算3,23),6s i n (22020????????????UnCEUCnee云斬莢葉妨漸尋岡峰綽悠鐘糕瘋給藝脖翱別靳幕扇笨峭淖座哇淄療擺京胺直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件 18 晶閘管觸發(fā)和整流裝置的 放大系數(shù)和傳遞函數(shù) ? 非線性晶閘管整流放大系數(shù)的線性化處理 0 UU dc? U c? U d調(diào)速工作范圍U d m a xU d m i n【額定】或在主要調(diào)速區(qū)間線性化：強(qiáng)烈非線性觸發(fā)整流放大系數(shù)具有觸發(fā)控制電壓；三相全波單相全波decscdcccdUUKUUUUUkkkUUm a xsm a x20K 2/,0 。0, ,c o s???????????????撲劑鵲票累評(píng)焊孰犧蹄耕器導(dǎo)艱鑼瘸傣熬稱衡評(píng)付銷俱葬堯俄覓悠咐噪體直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件 19 ?晶閘管整流傳遞函數(shù)的近似處理 晶閘管觸發(fā)與整流的失控時(shí)間與純滯后特性 ?0U d01 ? 20U ct 1 t 2 t 3 t 4 tT s tU d 0 1 Ud 0 2整流電壓周期脈波數(shù):,1m a x mmfT s ?mfT ss 2121Tm a x ??平均懊嘎沽堂停凋慰當(dāng)再詣兇苯療玲輻祥任溉廷掄淄滑壽抑亥讕整帳檻燥寓縫直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件 20 ?晶閘管觸發(fā)與整流裝置的傳遞函數(shù) ? 考慮到平均失控時(shí)間很小，忽略高階項(xiàng)， 晶閘管觸發(fā)與整流裝置的傳遞函數(shù)可近似為一階慣性環(huán)節(jié) 。 )(10 scsd TtUKU ????0U d01 ? 20U ct 1 t 2 t 3 t 4 tT s tU d 0 1 Ud 0 2STKSTSTKeKeKSUSUSWsssssTsTscds ss????????? ?1!211)()()(220?耗漢淬瘤稻尉圾深豈拉奶艷崎挫馳牲枷壹階輪切汾汾燈嘩滬鉛渾刨塘容行直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件 21 直流 PWM(Pulse Width Modulation)調(diào)速系統(tǒng) 1. 不可逆 PWM變換器 定義 ， 對(duì)不可逆 PWM變換器， 特點(diǎn)： 線路簡(jiǎn)單。電流不能反向， 無(wú)制動(dòng)能力，只能單象限運(yùn)行。 TMDCUgU s+id0ton TUsUdEidt占空比:, ?? ssond UUTtU ??sdUU???? ?藐總鄂牧堪邑臥敏村館竹猩費(fèi)榆唁喬磺怨進(jìn)價(jià)槽親紋汪袁嫩頤卉種冪膀尼直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件 22 有制動(dòng)能力的不可逆 PWM變換器 TMDCUg1U s+0ton TUsUdEi dtT DUg21122E+ T1E+UsidD2E+uL+ +T2+E+ididED1++0tUsUdEi dtuLU s0ton TUsUdEi dt輕載電動(dòng)重載電動(dòng)制動(dòng)遂辦擦命鯉濘歡蠻茹寧街靖輔捂要助肅張攘進(jìn)染淑墓慕甸挑搭東凌屈擎唇直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件 23 2. 橋式可逆 PWM變換器 ? 特點(diǎn)：電流連續(xù)；可四象限運(yùn)行；低速平穩(wěn)。 TMDCUg1U s+0ton TUsUdEi dtT DUg21122E+ T1E+iduL+0UsUdEi dt0 ton TUsUdEi d t輕載電動(dòng)重載電動(dòng)TDUg3TDUg43 344T4D2E+iduL+D3PNPN PNT3E+Pidu L+T2A BABABD1E+NiduL+D4N PBA ABUs反向電動(dòng)sssonsonsond UUUTtUTtTUTtU ?? ???????? )12()12(]1,1[ ????迂劫花交矩浚咱旺鞘泉卡敘娘竹蚊襟嘎吟增哀潦撓鐮縫陛刊疊皂蝸乘賜摹直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件 24 直流 PWM調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性 對(duì)雙極橋式變換器： nT0n 010203nnn 01nnTCC RCUnTees ?????0?瓜姓霧編劣束蘋磕莎勛植偷力渡姓蛀砸機(jī)架鋇儒唾燼何充宣是寶鎢點(diǎn)守因直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件 25 直流 PWM調(diào)速系統(tǒng)的傳遞函數(shù) ? 直流 PWM放大器的失控時(shí)間與滯后特性 ? 傳遞函數(shù)與 VM系統(tǒng)具有相同的形式，但滯后時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 VM系統(tǒng) STKeKeKSUSUSWssTsTscds ss ??????1)()()(00ttU dU c0失 控理想切換00ttU dU c失控時(shí)間氫埃茲病躥酶廬郵線姜妄夾梅峰睦疲因敗椎冪薯謠躁琴提軋硅促啃盆嚎拈直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件 26 反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析和設(shè)計(jì) [重點(diǎn) ] 一 、 轉(zhuǎn)速控制的要求和調(diào)速指標(biāo) 調(diào)速：范圍寬 、 無(wú)級(jí) 穩(wěn)速：精度高 、 抗擾強(qiáng) 、 波動(dòng)小 。 加減速：快 、 平穩(wěn) ? 調(diào)速指標(biāo)：生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)能提供的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比： m inm a xnn=D蓖摳搗輪楓柳島卿韶絆樂(lè)汐腿雇隋坷績(jī)茲俐巒噶性疾盧灶崔堅(jiān)疚撕憶坐郵直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件 27 靜差率 ? 靜差率 S的實(shí)用算式 (最大靜差率 ) ? 調(diào)速范圍 D、靜差率和靜態(tài)速降是相互關(guān)聯(lián)的： S= n nn nn00N0? ? ? ?100 100% %?%100n n%100n nn=S0m i nN0m i n0m i n ?????S)(1nSn=DNN?T NTnn0N0 m i n nm i n? n N0n緝?nèi)ズ{滌遷味險(xiǎn)脂乞儒佰脫葦電梅旅茍魄驗(yàn)?zāi)团甏和堂颊`饋炎病艱坎妹直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件 28 穩(wěn)速精度 指在規(guī)定的電網(wǎng)質(zhì)量和負(fù)載擾動(dòng)條件下 ， 在規(guī)定的運(yùn)行時(shí)間 (如 1小時(shí)或 8小時(shí) )內(nèi) ， 在某一指定的轉(zhuǎn)速下 ， t時(shí)間 (通常取 1秒 )內(nèi)平均轉(zhuǎn)速最大值和另一 t時(shí)間內(nèi)平均轉(zhuǎn)速最小值的相對(duì)誤差百分?jǐn)?shù) 。 一般閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)高速運(yùn)行時(shí)穩(wěn)速精度比較容易達(dá)到 ， 穩(wěn)速精度指標(biāo)通常被用來(lái)確定調(diào)速范圍的速度下限 。 %100nnnn= m i nm a xm i nm a x ????猜擾滓籽混經(jīng)阜奶霞紳字興呸噸暢靠莊頑閃瞞級(jí)芹赦匡抿蜘呸克虐蚜廊虜直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件 29 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)調(diào)速的問(wèn)題 從控制理論的立場(chǎng)分析 ， ? 速度指令可視為階躍型輸入指令 ? ?nN實(shí)際是額定狀態(tài)下系統(tǒng)輸出對(duì)階躍輸入的穩(wěn)態(tài)誤差 ， 在開(kāi)環(huán)狀態(tài)下 ， 當(dāng)靜差率要求較高即 S較小時(shí) ， 系統(tǒng)所能達(dá)到的調(diào)速范圍 D是很小的 。 S)(1nSn=DNN?昆釘拈興彥砰俺酗瘓車醇峽蝦肝矛聶吻肛爬戒慘喉躥晾艦博蕉鉑猴悍瓶帚直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件直流電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課件 30 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成及靜特性 ? 靜特性： 假定： 忽略非線性 忽略電源、電位器內(nèi)阻 電壓比較 放大器 電力電子變換器 調(diào)速系統(tǒng)開(kāi)環(huán)特性 測(cè)速反饋： A U PE MTG+++UUUUUUdtgn+n*n?+++i dnc~帶轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理框圖nnn UUU ??? *nP