伺服系统控制对象的数学模型.ppt

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1、电力拖动自动控制系统—运动控制系统*第9章伺服系统第3篇内容提要伺服系统的特征及组成伺服系统控制对象的数学模型伺服系统的设计9.2伺服系统控制对象的数学模型根据伺服电动机的种类，伺服系统可分为直流和交流两大类。伺服系统控制对象包括伺服电动机、驱动装置和机械传动机构。2.1直流伺服系统控制对象的数学模型直流伺服系统的执行元件为直流伺服电动机。中、小功率的伺服系统采用直流永磁伺服电动机；当功率较大时，也可采用电励磁的直流伺服电动机。直流无刷电动机与直流电动机有相同的控制特性，也可归入直流伺服系统。直流伺服电动机的状态方程机械传

2、动机构的状态方程驱动装置的近似等效传递函数状态方程控制对象的数学模型（9-12）输入输出控制对象结构图图9-5直流伺服系统控制对象结构图电流环的等效传递函数为惯性环节，故带有电流闭环控制的对象数学模型为采用电流闭环后（9-13）图9-6带有电流闭环控制的对象结构图2.2交流伺服系统控制对象的数学模型用交流伺服电动机作为伺服系统的执行电动机，称作交流伺服系统。常用的交流伺服电动机有三相异步电动机、永磁式同步电动机和磁阻式步进电动机等，也可用电励磁的同步伺服电动机。无论是异步电动机，还是同步电动机，经过矢量变换、磁链定向和电流

3、闭环控制均可等效为电流控制的直流电动机。以三相异步伺服电动机为例分析异步电动机按转子磁链定向的数学模型为采用电流闭环控制后，对象的数学模型为转子磁链闭环控制（9-15）与（9-13）完全相同CT为包含磁链作用在内的转矩系数，电流转矩分量相当于直流电动机的电枢电流，电流闭环控制的交流伺服电动机结构图与直流电动机相仿。对于同步伺服电动机也可得到相同结论，不重复论述。结论采用电流闭环控制后，交流伺服系统与直流伺服系统具有相同的控制对象数学模型。称作在电流闭环控制下交、直流伺服系统控制对象的统一模型。可以用相同的方法设计交流或直流

4、伺服系统。