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(存儲(chǔ)版)
【正文】 — 阻尼比，或稱衰減系數(shù)。 % 176。由于中頻段的狀況對(duì)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)起著決定性的作用，因此 h 值是一個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù)。 ?兩種系統(tǒng)比較 比較分析的結(jié)果可以看出，典型 I型系統(tǒng)和典型 Ⅱ 型系統(tǒng)除了在穩(wěn)態(tài)誤差上的區(qū)別以外，在動(dòng)態(tài)性能中， – 典型 I 型系統(tǒng)在跟隨性能上可以做到超調(diào)小，但抗擾性能稍差， – 典型 Ⅱ 型系統(tǒng)的超調(diào)量相對(duì)較大，抗擾性能卻比較好。下面討論更一般的情況，即如何能忽略特征方程的高次項(xiàng)。例如，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 )1)(1)(1()1()(321 ?????sTsTsTssKsW ?小慣性環(huán)節(jié)可以合并 當(dāng)系統(tǒng)有一組小慣性群時(shí)，在一定的條件下，可以將它們近似地看成是一個(gè)小慣性環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù)等于小慣性群中各時(shí)間常數(shù)之和。 ?分析結(jié)果 由此可見， h = 5是較好的選擇，這與跟隨性能中調(diào)節(jié)時(shí)間最短的條件是一致的。所不同的是，待定的參數(shù)有兩個(gè)： K 和 ? ，這就增加了選擇參數(shù)工作的復(fù)雜性。 % 176。 – 在階躍輸入下的 I 型系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)是無差的； – 在斜坡輸入下則有恒值穩(wěn)態(tài)誤差，且與 K 值成反比； – 在加速度輸入下穩(wěn)態(tài)誤差為 ? 。時(shí)間常數(shù) T 在實(shí)際系統(tǒng)中往往是控制對(duì)象本身固有的， 能夠由調(diào)節(jié)器改變的只有開環(huán)增益 K ，需要按照性能指標(biāo)選擇參數(shù) K 的大小。 線以上，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定，即應(yīng)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。 ? 設(shè)計(jì)方法的思路 （ 1） 選擇 調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) ， 使系統(tǒng)典型化并滿足穩(wěn)定和穩(wěn)態(tài)精度 ； （ 2）設(shè)計(jì) 調(diào)節(jié)器的參數(shù) ，以滿足動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求 。 （ 4）當(dāng)電機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起快速的自動(dòng)保護(hù)作用。 177。 相頻特性 =組成系統(tǒng)的各典型環(huán)節(jié)的 相頻特性之 代數(shù)和。 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及分析 動(dòng)態(tài)抗擾性能分析 一般來說，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)具有比較滿意的動(dòng)態(tài)性能。 （ 2）對(duì) 負(fù)載變化 起抗擾作用。 轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用： 電流調(diào)節(jié)器 調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法 ? 必要性： 用經(jīng)典的動(dòng)態(tài)校正方法設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器須同時(shí)解決穩(wěn)、準(zhǔn)、快、抗干擾等各方面 相互有矛盾的靜、動(dòng)態(tài)性能要求 ，需要設(shè)計(jì)者有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而初學(xué)者則不易掌握，于是有必要建立實(shí)用的設(shè)計(jì)方法。 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) 。 2%） )(tC?C??CCmaxmaxC?C0 tO tr ts 典型階躍響應(yīng)曲線和跟隨性能指標(biāo) tr :上升時(shí)間 ? :超調(diào)量 ts :調(diào)節(jié)時(shí)間 ?跟隨性能指標(biāo) 在給定信號(hào)或參考輸入信號(hào)的作用下，系統(tǒng)輸出量的變化情況可用跟隨性能指標(biāo)來描述。由圖中的特性可知 cc lg20)1lg( l g20lg20 ?? ???K所以 K = ?c （當(dāng) ?c 1 / T時(shí)） K 值越大，截止頻率 ?c也越大，系統(tǒng)響應(yīng)越快，但相角穩(wěn)定裕度 ? = 90176。 TK?n? KT121??T21n ???且有 K、 T與標(biāo)準(zhǔn)形式中的參數(shù)的換算關(guān)系： ? 二階系統(tǒng)的性質(zhì) ?當(dāng) ? 1 時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)是欠阻尼的振蕩特性， ?當(dāng) ? ? 1 時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)是過阻尼的單調(diào)特性； ?當(dāng) ? = 1 時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)是臨界阻尼。 2）典型 I型系統(tǒng)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系 圖 a)是在擾動(dòng) F 作用下的典型 I 型系統(tǒng)，其中，W1(s)是擾動(dòng)作用點(diǎn)前面部分的傳遞函數(shù)，后面部分是 W2(s) ，于是 只討論抗擾性能時(shí)，令輸入作用 R = 0，得到圖b)所示的等效結(jié)構(gòu)圖。 只要按照動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求確定了 h值，就可以計(jì)算 K 和 ? ，并由此計(jì)算調(diào)節(jié)器的參數(shù)。 這是設(shè)計(jì)時(shí)選擇典型系統(tǒng)的重要依據(jù)。以三階系統(tǒng)為例，設(shè) 其中 a， b， c都是正系數(shù)，且 bc ?a，即系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 表 28 校正成典型 I型系統(tǒng)的幾種調(diào)節(jié)器選擇 控制對(duì)象 調(diào)節(jié)器 參數(shù) 配合 )1)(1)(1( 3212??? sTsTsTK)1)(1( 212?? sTsTKT T2 ?T3 12?TsK)1(2?TssK)1)(1)(1( 3212??? sTsTsTK321 , TTT ??ssK11pi )1(?? ?sK
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