數(shù)控機(jī)床機(jī)電系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合分析與設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-12-31 16:27本頁(yè)面
【正文】 ) ] 其中： KP =R2/R1； Ti = R2C。 既克服了單純比例 ( P )調(diào)節(jié)存在調(diào)節(jié)誤差的缺點(diǎn)，又避免了積分 ( I )調(diào)節(jié)響應(yīng)慢的弱點(diǎn)，系統(tǒng)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性能得到了改善。 d ) 比例 — 積分 — 微分 ( PID )調(diào)節(jié) —— 圖 d 傳遞函數(shù) ： Gc(s) = － KP[1+1/(Ti s ) +Td s ] 其中： KP =(R1C1+R2C2)/( R1 R2)； Ti = R1C1 +R2C2； Td = R1C1R2C2/(R1C1+R2C2)。 調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)中微分調(diào)節(jié)（ D）的作用是調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程過渡階段響應(yīng)特性的品質(zhì)（減小超調(diào)量）。 特點(diǎn)：不但能改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性能也能改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能，相比之下，它比 ( PI )調(diào)節(jié)能使系統(tǒng)具有更好的穩(wěn)定性能和動(dòng)態(tài)性能。但是，由于含有微分環(huán)節(jié)，在噪聲比較大或系統(tǒng)要求響應(yīng)快時(shí)，不宜采用 PID調(diào)節(jié)。 3/9/2023 34 PID調(diào)節(jié)器使用調(diào)整方法： 在實(shí)際工程應(yīng)用中，有源的 PID調(diào)節(jié)器校正與誤差調(diào)整方法，通常不是依靠理論計(jì)算來確定系統(tǒng)參數(shù)的，而是通過觀察輸出響應(yīng)波形是否滿足使用要求，先調(diào)整比例時(shí)間常數(shù) KP；再調(diào)整積分時(shí)間常數(shù) Ti；最后調(diào)整微分時(shí)間常數(shù) Td；反復(fù)調(diào)整直到所觀察到的輸出波形能滿足使用要求的輸出波形為止，便可確定 PID調(diào)節(jié)器控制的系統(tǒng)參數(shù) 3/9/2023 35 1C(t)tTyTsTtσ %無 PID調(diào)節(jié)的系統(tǒng)響應(yīng) 有 PID調(diào)節(jié)的系統(tǒng)響應(yīng) PID調(diào)節(jié)器對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)性能改善的實(shí)例效果 3/9/2023 36 （ 4） 速度反饋校正（測(cè)速發(fā)電機(jī)局部負(fù)反饋） 在電機(jī)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所帶動(dòng)的工作臺(tái)往往會(huì)產(chǎn)生“爬行現(xiàn)象”，為了改善和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，在控制系統(tǒng)中常采用電流負(fù)反饋或速度負(fù)反饋來提高系統(tǒng)低速穩(wěn)定性。 如圖所示二階速度負(fù)反饋控制系統(tǒng)。 無負(fù)反饋時(shí)傳遞函數(shù) 有負(fù)反饋時(shí)傳遞函數(shù) J— 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； F— 等效粘性摩擦系數(shù)； K— 系統(tǒng)開環(huán)增益。 s(Js+K )KG(s)0T sdE(s)R(s) C(s)KFsJsKs???? 2)( KsKTFJsKsd ????? )()( 23/9/2023 37 系統(tǒng)有 /無測(cè)速發(fā)電機(jī)負(fù)反饋的系統(tǒng)仿真 有測(cè)速發(fā)電機(jī)負(fù)反饋后，系統(tǒng)阻尼增加，系統(tǒng)的超調(diào)量明顯減小，系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性得到了較大的提高。 3/9/2023 38 三、 機(jī)械結(jié)構(gòu)彈性變形對(duì)系統(tǒng)的影響簡(jiǎn)介 實(shí)際上，任何機(jī)械系統(tǒng)都是質(zhì)量 — 彈性振動(dòng)系統(tǒng)。存在固有頻率，一旦系統(tǒng)振蕩頻率接近機(jī)械系統(tǒng)的固有頻率，機(jī)械系統(tǒng)將發(fā)生共振，損壞零部件。 為了避開共振對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的影響，常采用的方法： （ 1） 依據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 、 尺寸大小 、 材料和承受的外載荷等情況 ， 應(yīng)用結(jié)構(gòu)力學(xué) 、 材料力學(xué) 、 振動(dòng)力學(xué) 、 彈性力學(xué)等相關(guān)的理論知識(shí) ， 建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型 ， 機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)方程 。 3/9/2023 39 （ 2） 依據(jù)機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)方程 ， 從機(jī)械系統(tǒng)彈性變形出發(fā)簡(jiǎn)化系統(tǒng) ， 建立彈性變形時(shí)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞結(jié)構(gòu)框圖 。 （ 3） 由機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞結(jié)構(gòu)框圖 ， 寫出機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞的控制等效框圖 。 （ 4） 建立機(jī)械系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 。 （ 5） 應(yīng)用根軌跡法等 ， 對(duì)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)進(jìn)行因式分解 ， 并分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)諧振頻率分量 ， 評(píng)價(jià)和判斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)諧振頻率分量是否對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的控制頻帶產(chǎn)生影響 ， 若系統(tǒng)存在自激振蕩現(xiàn)象 ， 應(yīng)采取相應(yīng)地措施避開自激振蕩 ， 從而使系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠 。 3/9/2023 40 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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