運(yùn)動(dòng)控制轉(zhuǎn)速電流反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng)教學(xué)課件ppt(參考版)
2024-10-22 00:26本頁面
【正文】 。啟動(dòng)后， t=1時(shí)， Idl=136。 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真 332，并設(shè)置參數(shù)； ； ，分析電機(jī)啟動(dòng)的三個(gè)階段，并計(jì)算超調(diào)量； ，零負(fù)載啟動(dòng)， Idl=0。按動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)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(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 Toi:電流反饋濾波時(shí)間常數(shù) Ton:轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間常數(shù) ? 設(shè)置濾波環(huán)節(jié)是為了抑制各種擾動(dòng)量對(duì)系統(tǒng)的影響。 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 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(duì)象 (內(nèi)環(huán) )開始，對(duì)其進(jìn)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)。 ? 降階處理 ，忽略高次項(xiàng)，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(shè)計(jì) T3c ??11?Ts Ts1 控制對(duì)象的工程近似處理 低頻段大慣性環(huán)節(jié)的近似處理 ? 當(dāng)系統(tǒng)中存在一個(gè)時(shí)間常數(shù)特別大的慣性環(huán)節(jié)進(jìn)，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(qiáng)了。 ?? Tss KsW 控制對(duì)象的工程近似處理 高頻小慣性環(huán)節(jié) ? 當(dāng)高頻段有多個(gè)小時(shí)間常數(shù) T T T3? 的小慣性環(huán)節(jié)時(shí)，可以等效地用一個(gè)小時(shí)間常數(shù) T的慣性環(huán)節(jié)來代替。 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 典型 II型系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo) ? 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(duì)較大，抗擾性能卻比較好 ； ? 這些是設(shè)計(jì)時(shí)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(shè)計(jì) 表 35 典型 II型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系 （控制結(jié)構(gòu)和階躍擾動(dòng)作用點(diǎn)如圖 315，參數(shù)關(guān)系符合最小 Mr準(zhǔn)則） % % % % % % % % ΔCmax/Cb tm /T （恢復(fù)）tv /T 10 9 8 7 6 5 4 3 h 典型 II型系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo) ? 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(dòng)態(tài)降落和超調(diào)量（表 34）與 h的關(guān)系恰好相反，說明了快速性與穩(wěn)定性的矛盾。 cK ??1?、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) hT??222211 2121121ThhhhThKc?????????????? ??? 典型 II型系統(tǒng) Mr最小準(zhǔn)則 ? 確定 h了之后，可求得： （ 329） （ 330） 只要按照動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求確定 h值，就可按上式計(jì)算 K和 τ ，并由此計(jì)算調(diào)節(jié)器的參數(shù)。 使求雙參數(shù)變?yōu)榍髥螀?shù) hT??cK ??1?、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) h 3 4 5 6 7 8 9 10 Mrmin 2 ω2/ ωc ωc/ ω1 典型 II型系統(tǒng) Mr最小準(zhǔn)則 ? 列出不同 h時(shí)， Mrmin值和最佳頻比。 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1h2h2 ??c?? 典型 II型系統(tǒng) Mr最小準(zhǔn)則 ? 如果兩個(gè)參數(shù)任意選則，工作量較大，采用“振蕩指標(biāo)法”中的閉環(huán)幅頻特性 峰值 Mr最小準(zhǔn)則 ，可以找到 h與 ωc間的最佳配合，使求雙參數(shù)變?yōu)榍髥螀?shù)。 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1 1 2112 TTh ???? ??????T 1 1 c ??? ??? 或TTT cccc ??????? a r c t a na r c t a na r c t a na r c t a n180180 00 ??????? 典型 II型系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù) T也是控制對(duì)象固有的，而待定的參數(shù)有兩個(gè)：K和 τ ，定義中頻寬為： 典型 II型系統(tǒng) ? 要實(shí)現(xiàn)圖象的特性，應(yīng)保證： ? 相角裕度為： h表示了斜率為 20db/dec的中頻寬度，是一個(gè)與性能指標(biāo)緊密相關(guān)的參數(shù)。5%( 或177。 5%Cb時(shí)的恢復(fù)時(shí)間 tv也用 T的倍數(shù)表示； ? 取開環(huán)系統(tǒng)輸出值作為基準(zhǔn)值，即： 2FKC b ?（ 319） 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 典型 I型系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo) 221TTTTm ??51101201301%100m ax ??bCC tv / T tm / T % % % % 表 23 典型 I型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系 (參數(shù) KT=， Cb=FK2) 從表中可以看出，當(dāng)控制對(duì)象的兩個(gè)時(shí)間常數(shù)相距較大時(shí)，動(dòng)態(tài)降落減小，但恢復(fù)時(shí)間拖得較長。取不同m值，可計(jì)算出相應(yīng)的動(dòng)態(tài)過程曲線。 ＋T 2 + 1s－K 1 T + 1s( )sF( s )W( s )2K 2 C( s )2T + 1s( )1ΔW( s )1電流環(huán)在一種擾動(dòng)作用下的等效結(jié)構(gòu)圖 ? 在只討論抗擾性能時(shí)，令輸入變量 R=0，輸出變量寫成 Δ C。 K s I dT s + 1＋ 1/Rs T l + 1s＋W ACR (s)β－U i*U iU c U d0U dΔ電流環(huán)在電壓擾動(dòng)作用下的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 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(duì)象?/1 sp KKK ? RK /2 ??? 電壓擾動(dòng)作用點(diǎn)前后各有一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)。 阻尼比 ? 超調(diào)量 ? 上升時(shí)間 tr 峰值時(shí)間 tp 相角穩(wěn)定裕度 ? 截止頻率 ?c 參數(shù)關(guān)系 KT 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 典型 I型系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo) ? 如果工藝要求動(dòng)響應(yīng)快，可取 ξ =~ ，把 K選大一些； ? 如果要求超調(diào)小，可取 ξ =~ ，把 K選小些； ? 如果要求無超調(diào)，可取 ξ = ， K=； ? 無特殊要求，可折中，取 ξ = ， K=，此時(shí)略有超調(diào) (σ %=%)； ? 如果無法滿足所有指標(biāo)，則采用其它控制。 % 176。 % 176。 、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) Ttns 63 ????)a r c c o sπ(12 2r ??? ??? Tt2np 1π??
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