运动控制系统复习要点.ppt

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1、第2章转速反馈控制的直流调速系统12.1稳态调速性能指标调速范围D、静差率s。及与转速降落ΔnN的关系。2.1.1开环系统性能指标2.1.2转速闭环系统结构框图及控制器放大倍数计算2.1.3闭环系统性能指标开环不满足调速要求：在开环系统的基础上加转速反馈和控制器，构成转速闭环系统，通过设计控制器放大倍数，达到所需性能指标。1、调速范围（调速）生产机械要求电动机提供的最高转速nmax和最低转速nmin之比称为调速范围，用字母D表示，即nmax和nmin是电动机在额定负载时的最高和最低转速，对于少数负载很轻的机械，也可用实际负载时的最高和最低转速。2、静

2、差率s（稳速）当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落ΔnN与理想空载转速n0之比：（2-29）一个系统的静差率指标是最低转速时的静差率例题2-2某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机，其额定数据如下：60kW，220V，305A，1000r/min，采用V-M系统，主电路总电阻R=0.18Ω，电动机电动势系数Ce=0.2Vmin/r。如果要求调速范围D=20，静差率s≤5%，采用开环调速能否满足？若要满足这个要求，系统的额定速降ΔnN最多能有多少？解当电流连续时，V-M系统的额定速降为如要求D=20，s≤5%，要求ΔnN为即

3、转速降落最多为2.63，所以原开环系统不满足要求。7闭环系统的稳态结构框图（2-48）（2-49）（2-50）例题2-3：在例题2-2中，龙门刨床要求D=20，s≤5%，已知Ks=30,α=0.015Vmin/r，Ce=0.2Vmin/r，采用比例控制闭环调速系统满足上述要求时，比例放大器的放大系数应该有多少？第3章转速、电流反馈控制的直流调速系统转速、电流反馈控制直流调速系统的组成及其静特性转速、电流反馈控制直流调速系统的动态数学模型转速、电流反馈控制直流调速系统调节器的工程设计方法1．起动过程分析1)稳态结构图和静特性2）起动过程第Ⅰ阶段：电流上

4、升阶段（0~t1）:在t=0时，系统突加阶跃给定信号Un*，在ASR和ACR两个PI调节器的作用下，Id很快上升，在Id上升到Idl之前，电动机转矩小于负载转矩，转速为零当Id≥IdL后，电机开始起动，由于Id

5、Idm不变，第Ⅲ阶段：转速调节阶段（t2以后）：n上升到了给定值n*，ΔUn=0。因为Id>IdL，电动机仍处于加速过程，使n超过了n*，称之为起动过程的转速超调。转速的超调造成了ΔUn<0，ASR退出饱和状态，Ui和Id很快下降。转速仍在上升，直到t=t3时，Id=Idl，转速才到达峰值。3）两个调节器的作用（1）转速调节器的作用转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速很快地跟随给定电压变化,如果采用PI调节器，则可实现无静差。对负载变化起抗扰作用。其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。（2）电流调节器的作用在转速外环的调节过程中，使电流紧紧跟随

6、其给定电压（即外环调节器的输出量）变化。对电网电压的波动起及时抗扰的作用。在转速动态过程中，保证获得电机允许的最大电流。当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。一旦故障消失，系统立即自动恢复正常。2.典型Ⅰ型系统及电流调节器的设计1）什么是典型Ⅰ型系统作为典型的I型系统，其开环传递函数选择为T—系统的惯性时间常数；K—系统的开环增益。2）典型I型系统动态抗扰性能指标与KT参数的关系3）已知对象参数T，求K。进一步设计控制器类型和参数，调节器并不一定是PI调节器，要按对象的传递函数来确定调节器的类型，据性能指标计算参数。如控

7、制对象为调节器就分别为积分调节器和PI调节器4）如第二种情况，计算电流调节器按指标要求，查表3-1，取K=T=0.5ACR的比例系数为（3-50）第4章可逆控制和弱磁控制的直流调速系统1、V-M可逆直流调速系统1）V-M可逆直流调速系统的主回路结构两组晶闸管可控整流装置反并联可逆线路2）V-M可逆直流调速系统中的环流问题两组晶闸管整流装置同时工作时，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。一般地说，环流对系统无益，徒然加重晶闸管和变压器的负担，消耗功率，环流太大时会导致晶闸管损坏，因此必须予以抑制或消除。3）消除环流的措施（

8、1）配合控制的有环流可逆V-M系统在采用α=β配合控制以后，消除了直流平均环流。由于整流与逆变电压波形上的差