運動控制轉速電流反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng)教學課件ppt-資料下載頁
2024-10-19 00:26本頁面
【正文】 212112111211 22233222222????????????????h T ssThhsThhh T sh T sThhTssh T sThhsWsWsWcl? 按最小準則，選擇調(diào)節(jié)器，得： ? 系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為： hT??2221ThhK ??、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設計 ? ??????? ???????112121222332h T ssTh hsTh hsh T ssC表 34 典型 II型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標 （按 Mrmin準則確定關系時） % 1 % 1 % 1 % 1 % 1 % 2 % 2 % 3 ?% tr /T ts /T k 10 9 8 7 6 5 4 3 h 典型 II型系統(tǒng) 動態(tài)跟隨性能指標 ? ? ssR 1?? 當 R(t)為單位階躍函數(shù) ，則： 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設計 Rm sT1eC(s )W cl i(s )U nU i* E＋－U n* WI dLαn＋－AS R 典型 II型系統(tǒng) 動態(tài)抗擾性能指標 ? 控制系統(tǒng)的動態(tài)抗擾性能指標與系統(tǒng)結構和擾動作用點有關，典型雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的擾動作用如下所示： 轉速環(huán)在負載擾動作用下的動態(tài)結構圖 ? Wcli(s)是電流環(huán) 閉環(huán) 傳遞函數(shù) ? WASR(s)采用 PI調(diào)節(jié)器。 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設計 表 35 典型 II型系統(tǒng)動態(tài)抗擾性能指標與參數(shù)的關系 （控制結構和階躍擾動作用點如圖 315，參數(shù)關系符合最小 Mr準則） % % % % % % % % ΔCmax/Cb tm /T （恢復）tv /T 10 9 8 7 6 5 4 3 h 典型 II型系統(tǒng) 動態(tài)抗擾性能指標 ? 一般來說， h越小， Δ Cmax/Cb也越小， tm和 tv都短，說明抗擾性能較好； ? 最大動態(tài)降落和超調(diào)量（表 34）與 h的關系恰好相反，說明了快速性與穩(wěn)定性的矛盾。 ? 由于振蕩次數(shù)增加， h5時，恢復時間 tv反而拖長了， h=5是較好選擇。 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設計 典型 II型系統(tǒng) 動態(tài)抗擾性能指標 ? 典型 I型系統(tǒng)和典型 II型系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)誤差上有區(qū)別； ? 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)量相對較大，抗擾性能卻比較好 ； ? 這些是設計時選型典型系統(tǒng)的重要依據(jù)。 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設計 )1)(1()1()(21 ????sTsTssKsW ?)1()(39。 ?? Tss KsW 控制對象的工程近似處理 高頻小慣性環(huán)節(jié) ? 當高頻段有多個小時間常數(shù) T T T3? 的小慣性環(huán)節(jié)時，可以等效地用一個小時間常數(shù) T的慣性環(huán)節(jié)來代替。其等效時間常數(shù)為： ????? 321 TTTT? 考察一個有 2個高頻段的小慣性環(huán)節(jié)的開環(huán)傳遞函數(shù)： ? 其中 T T2為小時間常數(shù)，慣性環(huán)節(jié)的頻率特性為： ? 近似處理后的近似傳函為： ? ?21 TTT ??（ 336） )()1( 1)1)(1( 1)(2122121 TTjTTsTjsTjjW ??????? ?????2131TTc ??（近似條件） 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設計 ? ? 11)1)(1)(1( 1 321321 ??????? sTTTsTsTsT133221131TTTTTTc ???? 控制對象的工程近似處理 高頻小慣性環(huán)節(jié) ? 有三個小慣性環(huán)節(jié)，其近似處理的表達式為： ? 近似條件 為： 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設計 1)( 23 ???? csbsasKsW1)( ?? csKsW),1m in(31c acb?? 控制對象的工程近似處理 高階系統(tǒng)的近似處理 ? 三階系統(tǒng)，表達式為： a， b， c都是正數(shù)，且 bca，即系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 ? 降階處理 ，忽略高次項，得近似的一階系統(tǒng)： ? 近似條件為： 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設計 T3c ??11?Ts Ts1 控制對象的工程近似處理 低頻段大慣性環(huán)節(jié)的近似處理 ? 當系統(tǒng)中存在一個時間常數(shù)特別大的慣性環(huán)節(jié)進，可以近似地將它看成是積分環(huán)節(jié)： ? 近似條件為： 該近似將滯后增大，系統(tǒng)的穩(wěn)定性更強了。 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器 ? 用工程設計方法來設計轉速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的原則是 先內(nèi)環(huán)后外環(huán) ； ? 先從電流環(huán) (內(nèi)環(huán) )開始，對其進行必要的變換和近似處理，然后根據(jù)電流環(huán)的控制要求確定把它校正成哪一類型系統(tǒng)； ? 再按照控制對象確定電流調(diào)節(jié)器的類型，按動態(tài)性能指標要求確定電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)； ? 電流環(huán)設計完成后，把電流環(huán)等效成轉速環(huán) (外環(huán) )中的一個環(huán)節(jié)，再用同樣的方法設計轉速環(huán)。 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設計 K sT 1 + 1＋s T 2 + 1s＋－R(s) K p τ + 1s( )τ sW(s)1 F(s) W(s)2K 2 C(s)調(diào)節(jié)器控制對象 (內(nèi)環(huán) )開始，對其進行必要的變換和近似處理，然后根據(jù)電流環(huán)的控制要求確定把它校正成 I型系統(tǒng)。 根據(jù)表 31確定參數(shù) K和T ? ? ? ?1?? Tss KsW? ? ? ? ? ?sWsWsW A C R 被控對象??（ 被控對象 對快速性和穩(wěn)定性的要求 ）確定電流調(diào)節(jié)器的類型（ PI）。按動態(tài)性能指標要求確定電流調(diào)節(jié)器的參數(shù) ?,pK s T l + 1s＋ Rm sT1eC(s ) W AC R(s )β－U i*U c U d0(s) 1T on + 1s(s) (s) (s)E (s)(s)(s)(s)1oi + 1sToi + 1sTT on + 1s＋－U n*W KsI dLαI d n＋－T s + 1AS R＋ 1/ R、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)結構圖 Toi:電流反饋濾波時間常數(shù) Ton:轉速反饋濾波時間常數(shù) ? 設置濾波環(huán)節(jié)是為了抑制各種擾動量對系統(tǒng)的影響。為了平衡這種延遲，在給定信號通道上也加入一個同等時間的慣性環(huán)節(jié)，稱為給定濾波環(huán)節(jié)，讓給定信號與反饋信號同等延滯，從而帶來設計上的方便。 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設計 轉速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真 332，并設置參數(shù)； ； ，分析電機啟動的三個階段，并計算超調(diào)量； ，零負載啟動， Idl=0。滿載啟動， t=0時，Idl=136。啟動后， t=1時， Idl=136。對比上述曲線，思考負載的變化對電流曲線和轉速曲線的影響； ，對比斷開前后曲線的變化。
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