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1、§1-5反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计一、反馈控制闭环调速系统的动态数学模型步骤?实际系统传递函数方法?线性化负载效应元件微分方程元件传递函数消中间变量系统传递函数元件结构图信号流向系统结构图确定输入输出梅逊自控原理 第二章数学模型试验法+分析法（一）额定励磁下的直流电机一、反馈控制闭环调速系统的动态数学模型（一）额定励磁下的直流电机一、反馈控制闭环调速系统的动态数学模型（一）额定励磁下的直流电机一、反馈控制闭环调速系统的动态数学模型（二）晶闸管触发整流装置§1-5反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计一、反馈控制闭环调
2、速系统的动态数学模型纯滞后的放大环节近似成一阶惯性环节近似条件（三）比例放大器和测速发电机一、反馈控制闭环调速系统的动态数学模型比例放大器测速发电机（四）闭环调速系统的数学模型和传递函数§1-5反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计一、反馈控制闭环调速系统的动态数学模型（四）闭环调速系统的数学模型和传递函数§1-5反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计一、反馈控制闭环调速系统的动态数学模型（四）闭环调速系统的数学模型和传递函数一、反馈控制闭环调速系统的动态数学模型二、稳定条件反馈闭环控制系统的特征方程为劳斯判据整理后得二、稳定条
3、件例题：已知，电机额定数据：220V,55A,1000r/min，三相桥式可控整流，二次线电压E2L=230V,R=1.0,Ks=44,Ce=0.1925Vmin/r,根据稳态性能指标D=10,S<5%计算，系统的开环放大倍数应有K>53.3。(P26)试分析此系统是否稳定。§1-5反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计例题：已知，电机额定数据：220V,55A,1000r/min，三相桥式可控整流，二次线电压U2L=230V,R=1.0,Ks=44,Ce=0.1925Vmin/r,根据稳态性能指标D=10,S<5%计算，系统
4、的开环放大倍数应有K>53.3。(P20)试分析此系统是否稳定。解:设已知系统运动部分的飞轮力矩GD2=10Nm2保证最小电流Idmin=10%Idmon时电流连续的条件，计算电枢回路电感量。由于取L=17mH=0.017HP8(1-7)例题：已知，电机额定数据：220V,55A,1000r/min，三相桥式可控整流，二次线电压E2L=230V,R=1.0,Ks=44,Ce=0.1925Vmin/r,根据稳态性能指标D=10,S<5%计算，系统的开环放大倍数应有K>53.3。(P20)试分析此系统是否稳定。解：取L=17mH
5、=0.017H计算系统各时间常数TS=0.00167s(三相桥式电路P10表1-2)由得K<49.4与稳态性能指标K>53.3,相矛盾§1-5反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计例1-6在上题的闭环直流调速系统中若改用IGBT脉宽调速系统，电机不变，电枢回路参数为：R=0.6,L=5mH,Ks=44,Ts=0.1ms,根据同样的性能指标D=10,S<5%，此系统是否稳定？TS=0.0001s例1-6在上题的闭环直流调速系统中若改用IGBT脉宽调速系统，电机不变，电枢回路参数为：R=0.6,L=5mH,Ks=44,Ts=0.1
6、ms,根据同样的性能指标D=10,S<5%，此系统是否稳定？TS=0.0001s满足稳定条件1.5.3动态校正校正装置是为了弥补控制系统性能的不足，对系统结构进行修改或调整，引入的附加部件或电路。按照校正装置在系统中的连接方式，可分为串联校正、反馈校正、前馈校正、复合校正串联校正简单易实现PID控制器模型其时域输出：待定参数：KP、KI、KD令KI=0,则为比例微分控制器(PD)令KD=0,则为比例积分控制器(PI)超前校正滞后校正1.5.3、动态校正－PI调节器（一）控制系统对开环对数频率特性的一般要求§1-5反馈控制闭环
7、调速系统的动态分析和设计伯德图相角裕度幅值裕度三、动态校正－PI调节器（一）控制系统对开环对数频率特性的一般要求§1-5反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计伯德图（1）中频段以-20dB/dec的斜率穿越零分贝线，而且这一斜率占有足够的频带宽度，则系统的稳定性好三、动态校正－PI调节器（一）控制系统对开环对数频率特性的一般要求伯德图（2）截止频率wc越高，则系统的快速性越好（1）中频段以-20dB/dec的斜率穿越零分贝线，而且这一斜率占有足够的频带宽度，则系统的稳定性好三、动态校正－PI调节器（一）控制系统对开环对数频率特
8、性的一般要求伯德图（2）截止频率wc越高，则系统的快速性越好（1）中频段以-20dB/dec的斜率穿越零分贝线，而且这一斜率占有足够的频带宽度，则系统的稳定性好（3）低频段的斜率陡，增益高，表示系统的稳态精度好（即静差率小，调速范围宽）三、动态校正－PI调节器（一）控制系统对开环对数频率特
