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1、中文译文控制技术驱动和控制手册A4章转矩、速度和位置控制a41一般原则411理想的控制系统许多应用程序存在一些必须控制跟随参考量。例如,一个大型电机的速度可以设置从一个低功率控制信号。这可以通过使用一个变速驱动描述如下。理想情况下,引用之间的关系和电动机转速应该线性,速度应该改变立即与变化的参考。任何控制系统可以表示为图A4.1b,输入参考信号,传递函数F和一个输出。为系统是理想,传递函数F是一个简单的常数,因此,输出将会成正比的参考,没有延迟。a412开环控制不幸的是,传递函数的许多实际系统不是一个常数,因此如果没有任何形式的反馈输出正确的非理
2、想性质的传递函数,输出并不遵循需求的要求。使用an172控制技术驱动和控制手册。感应电动机提供简单的开环变速驱动器gdp1为例,以下列举了一些副作用,可以发生在实际的系统:速度调节。输出一个简单的开环驱动是一个固定的频率,是成正比的速度参考,所以频率应用到电机仍然是一个恒定的速度常数参考。这个马达的速度滴作为负载应用由于滑移特性的电动机,所以速度不保持在所需的水平。不稳定性。它是可能的在特定负载条件下和在特定频率的电动机转速摆动在所需的速度,即使应用频率是恒定的。另一个不稳定的主要来源在旋转机械系统是低损耗弹性联轴器、轴。非线性。有许多可能的来源
3、的非线性。例如,如果电机连接到变速箱,速度的输出齿轮箱可能会受到反弹齿轮之间。变化与温度。一些方面的系统传递函数可能随温度。例如,一个感应电动机的转差率随电机升温,所以对于一个给定的负载电机转速可以减少从开始时速度电机很冷。延迟。用一个简单的开环逆变器和感应电动机可以有一个延迟在电动机转速达到要求水平的改变之后速度参考。在非常简单的应用程序,如控制传送带的速度,这种类型的延迟可能不是一个问题。在更复杂的系统,比如在机床轴,延误有显著影响质量的系统。7这些只是一些副作用,可以生产如果一个开环控制系统使用。一个方法,提高质量的控制器是使用一个测量输出
4、量应用一些反馈给闭环控制。a413闭环控制简单的开环驱动的部分a412可以替换为一个控制系统如图a42。该控制系统不仅提供了一种手段来纠正任何错误在输出变量,但也使一个稳定的响应特性。电机轴的速度测量和比较速度参考给速度误差。错误修改了一个传递函数G给一个电流参考缺席我*在输入电流控制块。各种方法对电机的电流控制在本章中讨论;然而,现在它应该假定,电机电流进行控制可以给一个扭矩,是成正比的电流参考缺席。如果马达的速度从参考电平变化速度误差是产生和转矩应用于负载改性使速度回所需的水平。有必要选择合适的传递函数G获得必需的由于从闭环控制系统。这个函数
5、可以是一个简单的增益,因此当前参考我*?Kp补。这将给予某种程度的控制输出速度,但速度误差必须有一个非零值如果任何扭矩需要持有电机速度。任何速度误差随时间积累,构建了一个电流参考提供必要的扭矩。一个闭环控制系统,比例和积分术语叫做PI控制器。虽然有许多类型的闭环控制器,PI控制器是最常用的,因为它是简单的实现,rela-tively容易设置和很好理解,大部分的工程师。如果输出达到参考在最短的时间内没有任何尖峰,响应被描述为极度阻尼。如果不是accepta-ble过度,那么这是最好的可能的反应给了最小延迟之间的输入和输出系统。如果系统阻尼增加,反应
6、迟钝,被描述为阻尼。如果系统是欠阻尼响应包括一些超调和振荡引用可能需要安定下来之前。7这些结果,这是一个简单的二阶系统,表明增加阻尼减少超调,系统响应慢。真正的系统可以更复杂,增加阻尼并不总是给结果。这一步反应可能是闭环系统,改变参考水平最低的时间是必需的。在另阶跃响应可能显示输出变化对其他刺激,比如一个负载转矩过渡。在这个情况下,响应通常应尽可能小。闭环阶跃响应可以用来评估性能当控制系统是用于隔离。然而,如果控制器本身是包含在另一个控制回路的封闭系统,重要的是要获得和延迟,因为他们会影响系统性能。增益和延迟可以按生产的波德图的增益和相位一个响应
7、和频率。一个理想的控制器将单位增益和零相移在所有频率;然而,在再保险。这些效果是衡量系统的带宽,通常定义为23分贝增益特性的点。在例子中给出相应的相位延迟的系统订单。一阶系统有延迟到23日,458分贝,和一个二阶系统就像在你的案子有一个延迟至23日在608分贝。相关运输延迟和数字系统可以进一步延迟。在许多情况下,带宽是指一个估计动态执行性质的一个控制系统;换句话说,更高的带宽、性能越好。带宽通常是23分贝增益特性,频率的参考点的注意它的意义是非常重要的,尤其是数字实现,可能没有说明的质量控制系统。如果控制器是ph值包含在另一个闭环控制系统。如果控
8、制器是包含在另一个闭环控制系统的相位延迟是非常重要的。如果延迟太大可能有必要遵循德曲调环保持稳定。增益特性可能导致不可接受的超调。尽管现
