《运动控制系统》知识要点

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1、《运动控制系统》知识要点———PH.D戴卫力CH1闭环控制的直流调速系统UIR直流调速公式的推想nCeKeKe①调节电枢电压U；②弱磁（只能弱，升磁会导致磁饱和）；③改变电枢回路电阻R属无级调速的为①和②；有级调速的为③；调速范围小的②因此，采用的最多的是①。1.1加在直流电机电枢绕组上的直流电源类型：旋转变流机组、静止式可控整流器、PWM控制变换器抑制电流脉动的措施：1）增加整流电路相数，或采用多重化技术。2）设置平波电抗器。V-M系统电流工作在断续时，有两个显著的特点：一是机械特性变软；二是理想空载转

2、速高。不可逆PWM变换器中，加在电机两端的端电压是_____________桥式可逆PWM变换器的输出平均电压为(2D-1)Us（D=ton/T）调速系统的稳态性能指标：调速范围D：电动机提供的最高转速nmax和最低转速nmin之比；Dnmax/nmin注意的是：这里的最高和最低转速是指电动机额定负载时的最高和最低转速。静差率S：负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落nN，与理想空载转速n0之比；snN/n0机械特性越硬，静差率越小，转速的稳定性就越高。一般以电动机的额定转速nN作为最高转速。为什么说

3、只要当调速范围和静差率同时提才有意义？并且静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准。直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系：《运动控制系统》知识要点第1页（共7页）nNsDnN(1s)闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流间的稳态关系。UIdRIdRnnNCeCe转速负反馈直流调速系统~Id*UnΔUnAUcUPEUdMUnnUtgTG*UnUnUnUcKpUnUdoKsUcUd0IdRnCeUnn则转速负反馈闭环直流调速系统的静特性方程式**KpKs

4、UnIdRKpKsUnRIdnCe(1KpKs/Ce)Ce(1K)Ce(1K)其中，KKpKs/Ce，闭环系统的开环传递函数。稳态结构图开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系：1）闭环系统的静特性比开环系统的机械特性硬的多；nopncl1K2）闭环系统的静差率要比开环系统小的多sopscl1K3）如果所要求的静差率一定，闭环系统可以大大提高调速范围。Dcl(1K)Dop反馈控制规律：1）只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍有静差。2）反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。

5、反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。《运动控制系统》知识要点第2页（共7页）3）系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。闭环直流调速系统稳态参数的计算电流截止负反馈造成电流很大有2种情况：1）启动时，由于转速很低，造成电枢电流很大2）遇到堵转时电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻挖土机特性：截止电流应大于电机的额定电流，Idcr(1.11.2)IN系统的稳定性判断PI调节器的设计比例积分控制规律和无静差调速系统积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速。比例调

6、节器的输出只取决于输入偏差量的现状，而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。比例部分的作用是增强快速性。积分部分是消除稳态误差。电压反馈电流补偿控制的直流调速系统电压反馈+电流前馈电流正反馈的作用又称作电流补偿控制只有电流正反馈的调速系统的临界稳定条件正是其静特性的全补偿条件。过补偿是不稳定的。电流正反馈可以用来补偿一部分静差，以提高调速系统的稳态性能。但指望电流正反馈来实现无静差，因为这时系统已达到稳定的边缘。CH2闭环控制的直流调速系统转速、电流双闭环和带电流截止负反馈的转速单闭环系统之间有什么区别？起

7、动过程分为3个阶段，分别为电流上升阶段，恒流升速阶段以及转速调节阶段。双闭环直流调速系统的起动过程有3个特点：1）饱和非线性控制2）转速超调3）准时间最优控制抗负载扰动只能靠转速调节器来限制电网电压扰动电流环和转速环都起到抗扰的作用。转速和电流调节器的作用：转速调节器的作用——1）实现转速无静差；2）对负载变化起抗扰作用；《运动控制系统》知识要点第3页（共7页）2）其输出限幅决定电动机允许的最大电流。电流调节器的作用——1）电流跟随转速环的输出；2）对电网电压的波动及时起到抗扰作用；2）在转速动态过程中，保证获得电

8、动机允许的最大电流，加快动态过程。3）电动机过载或堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。调节器的工程设计方法K典型Ⅰ型系统：W(s)s(Ts1)K(s1)典型Ⅱ型系统：W(s)2s(Ts1)控制系统的动态性能指标：跟随性能指标：上升时间，超调量与峰值时间、调节时间抗扰性能指标：动态降落，恢复时间一般来说，调速系统的动态指标以抗扰性能