交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的建模、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真方法-全文預(yù)覽
【正文】 由于分母中 s2 項(xiàng)對(duì)應(yīng)的相頻特性是 180176。 自動(dòng)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 。這樣，就有了建立工程設(shè)計(jì)方法的可能性。這個(gè)作用對(duì)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行來(lái)說(shuō)是十分重要的。 （ 2）對(duì) 電網(wǎng)電壓的波動(dòng) 起及時(shí)抗擾的作用。 ?IdL 負(fù)載擾動(dòng) 電網(wǎng)擾動(dòng) 動(dòng)態(tài)抗擾性能分析 轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的作用可以歸納如下： （ 1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的 主導(dǎo)調(diào)節(jié)器 ，它使轉(zhuǎn)速 n 很快地 跟隨 給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用 PI調(diào)節(jié)器，則可實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差。 ? 1/Ce n* n Ud0 n + ASR 1/R Tl s+1 R Tms Ks Tss+1 ACR ? i* i E Id 電機(jī)模型 由動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖中可以看出，負(fù)載擾動(dòng)作用在電流環(huán)之后，因此只能靠轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR來(lái)產(chǎn)生抗負(fù)載擾動(dòng)的作用。 從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，稱(chēng)作內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外邊，稱(chēng)作外環(huán)。放大環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)頻率特性 K1時(shí)，分貝數(shù)為正； K1時(shí)，分貝數(shù)為負(fù)。 系統(tǒng)開(kāi)環(huán) Bode圖 )s(G) . ..s(G)s(G)s(G n21?)(jn)(j2)(j1 n21 e)(A..e)(Ae)(A)j(G ?????? ?????)(A) . . .(A)(A)(A n21 ?????)(.. .)()()( n21 ????????????)(Alg20.. .)(Alg20)(Alg20)(Alg20)(L n21 ??????????增益交界頻率 相位交界頻率 穩(wěn)定系統(tǒng) c?g?c? g?不穩(wěn)定系統(tǒng) c?g?正增益裕量 正相位裕量 負(fù)相位裕量 負(fù)增益裕量 系統(tǒng)響應(yīng)速度 增益裕量 相位裕量 閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性 增益裕量 相位裕量 伺服機(jī)構(gòu)： 1020分貝 40度以上 過(guò)程控制： 310分貝 20度以上 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及分析 典型系統(tǒng)特性分析及非典型系統(tǒng)典型化 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)工程化設(shè)計(jì) PMSM雙閉環(huán)調(diào)速 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ASR—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ACR—電流調(diào)節(jié)器 TG—測(cè)速發(fā)電機(jī) TA—電流互感器 UPE—電力電子變換器 + TG n ASR ACR U*n + Un Ui U*i + Uc TA M + Ud Id UPE M TG 內(nèi)環(huán) 外 環(huán) n i 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán) 直流 調(diào)速系統(tǒng)的組成 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器 UPE。主要是抗負(fù)載擾動(dòng)和抗電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的性能。 ?Ud ? 1/Ce n* n Ud0 n + ASR 1/R Tl s+1 R Tms Ks Tss+1 ACR ? i* i E Id 177。 （ 1）作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在外環(huán)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)過(guò)程中，它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。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動(dòng)恢復(fù)正常。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(shí)際系統(tǒng)校正或簡(jiǎn)化成典型系統(tǒng)的形式再與圖表對(duì)照，設(shè)計(jì)過(guò)程就簡(jiǎn)便多了。 調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法 典型系統(tǒng) 一般來(lái)說(shuō)，許多控制系統(tǒng)的 開(kāi)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(xiàng)表示該系統(tǒng)在原點(diǎn)處有 r 重極點(diǎn)， r取不同值，分別稱(chēng)作 0型、 I型、 Ⅱ 型、 … 。 ?開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù) 頻率 特性 O ? 性能特性 對(duì)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(mǎn)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(jié)構(gòu)圖和傳遞函數(shù) )1()1()(2 ???TsssKsW ?)(sR )(sC)1()1(2 ??TsssK ?O ?開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù) 頻率 特性 ? 性能特性 也是以 – 20dB/dec 的斜率
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