机电传动控制11_12.ppt

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1、本章要求1）了解机电传动自动调速系统的组成、生产机械对调速系统提出的调速技术指标要求以及调速系统的调速性质与生产机械的负载特性合理匹配的重要性；2）重点掌握自动调速系统中各个基本环节，各种反馈环节的作用及特点，掌握各种常用的自动调速系统的调速原理、特点及适用场所。第十一章直流传动控制系统第一节机电传动控制系统的组成和分类开环控制系统：只有控制量(输入量)对被控制量(输出量)的单向控制作用，而不存在被控制量对控制量的影响和联系．闭环控制系统：其特点是输入量与输出量之间既有正向的控制作用，又有反向的反馈控制作用，形成一个闭环。故又称闭环控制系统或反馈控制系统。一、自动控制系统分类：（1）从

2、组成原理上分类特点：系统简单；控制精度不高。闭环控制系统：开环控制系统：特点：系统较复杂；控制精度高。第一节机电传动控制系统的组成和分类一、自动控制系统分类：（1）从组成原理上分类（2）按反馈方式的不同，可分为转速负反馈、电势负反馈、电压负反馈及电流正反馈控制系统；（3）按系统的复杂程度，可分为单环自动调节系统和多环自动调节系统；（4）按系统稳态时被调量与给定量有无差别，可分为有静差调节系统和无静差调节系统。（5）按给定量变化的规律，可分为定值调节系统、程序控制系统和随动系统。（6）按调节动作与时间的关系，可分为断续控制系统和连续控制系统；（7）按系统中所包含的元件特性，可分为线性控制

3、系统和非线性控制系统。第一节机电传动控制系统的组成和分类一、自动控制系统分类：二、一般自动控制系统组成：给定环节放大调节环节执行环节被调对象被调量扰动测量环节比较Ug+—EBRn第一节机电传动控制系统的组成和分类第二节机电传动控制系统调速方案选择一、调速方法纯机械方法调速:通过变速齿轮箱或几套变速皮带轮或其他变速机构来实现；纯电气方法调速:通过改变电动机的机械持性实现，这时机械变速机构简单、只一套变速齿轮或皮带轮；电气与机械配合调速:用电动机来得到多种转速，同时，又用机械变速机构的换档来进行变速。电气调速优点：简化机械变速机构，提高传动效率,操作简单。易于获得无级调速，便于实现远距离控

4、制和自动控制，因此，在生产机械中广泛应用。二.技术指标要求静态指标：1）调速范围：D=nmax/nmin2）静差度：S=n0-nN/n0用来表示生产机械的相对稳定性；3）调速的平滑性，通常用两个相邻调速级的转速差来衡量。第二节机电传动控制系统调速方案选择动态指标：1）最大超调量过渡过程时间T振荡次数N第二节机电传动控制系统调速方案选择第三节晶闸管电动机直流传动控制系统分类：G—M，SCR--M1.有静差调速系统（转速负反馈）自动调节过程:Ug一定时,TLUfUdnUUKn一、单闭环直流调速系统开环时Ug一定时若n0f=n0时闭环时一、单闭环直流调速系统开环:若nmax和S2不变时闭环

5、:增大K是减小静态转速降落，扩大D的有效措施。转速负反馈调速系统能克服扰动作用（如负载变化、电动机励磁的变化、晶闸管电源电压的变化）对电动机转速的影响。但测量元件本身的误差对电动机转速的影响是无法克服的。一、单闭环直流调速系统结论：闭环系统可以获得比开环系统更多的稳态特性，从而在保证一定静差度S的条件下，能够提高D，为此付出的代价是增设检测反馈装置和放大器。一、单闭环直流调速系统2.有静差调速系统（电压负反馈）一、单闭环直流调速系统有静差调速系统（电压负反馈）特点：（1）采用电位计取电压量，线路简单；（2）稳速效果不好，主要用作防止过压，改善动态特性、加快过渡过程；（3）对由于电枢电阻

6、而引起的降压不能补偿（反馈环外），U=E+IaR。有静差调节系统采用比例放大器，所以系统总存在静差。若采用PI放大器则可实现无静差系统。一、单闭环直流调速系统3、无静差调速系统（转速负反馈）一、单闭环直流调速系统1）无差元件PI调节器：P：响应快，反应快速性；I：响应慢，稳态无静差。一、单闭环直流调速系统一、单闭环直流调速系统2）自动调节过程:调节初期，P调节起主要作用，使转速迅速回升，反应了系统的快速性；调节末期，I调节起主要作用，最终消除偏差，实现系统稳态无静差。1、调节初期，P调节起主要作用，使转速迅速回升，反应了系统的快速性；调节末期，I调节起主要作用，最终消除偏差，实现

7、系统稳态无静差。既能获得较高的静态精度，又具有较快的动态响应。2、系统稳态无静差，但动态过程中有偏差，即动态速降。3、实际的无静差调速系统由于放大器、检测装置的误差存在，还是有一定的偏差。结论：一、单闭环直流调速系统1.转速、电流双闭环调速系统二、双闭环直流调速系统由PI调节器组成的转速单闭环系统，可以满足一般生产机械的要求，但有些负载要求正反转，启制动（如龙门刨床），为了提高生产效率，过渡过程越短越好。由T=KmIa知：若保证Ia=I