电气传动自动控制系统课程设计.ppt

电气传动自动控制系统 课 程 设 计 （一）,双闭环直流不可逆调速系统设计,双闭环调速系统系统设计理论,双闭环调速系统设计理论,调速控制系统的一般动态性能指标： 跟随性能 超调量（%） 反映系统的动态调节稳定性能 上升时间 tr 反映系统的动态调节快速性能 调节时间 ts 反映系统的动态调节过渡周期,抗扰性能 动态降落比 Cmax% 反映系统扰动引起的最大动态误差 恢复时间 tr 反映系统的动态抗扰调节快速性能 上述指标对应的给定和扰动均为阶跃信号,设计理论之 - 典型结构系统的参数与性能的关系,结构简单，易于稳定,典型型系统的稳态及动态性能与参数 二阶系统闭环传递函数： 典型型系统特性参数：,设计理论之 - 典型结构系统的参数与性能的关系,；固有角频率 ；阻尼比,典型型系统的参数KT与跟随性能 稳态跟随性能： 动态跟随性能： 典型型系统的抗扰性能： 假定系统经串联校正后开环传函为 W(s) 系统前向通道被扰动输入点分为W1(s)、W2(s)两部分 其中W1(s)内含 PI 调节器,抗扰分析,典型型系统的稳态及动态性能与参数 典型型系统特征参数：,设计理论之 - 典型结构系统的参数与性能的关系,；中频宽,设计理论 - 非典型型系统的典型化之一,选择调节器结构的一般原则： 根据系统调节性能要求，选择典型、 型系统目标模型 调节器串联进原始对象模型的前向通道后，通过传递函数的乘积或对消运算应能将系统改造为 期望 的典型或 型系统结构,设计理论 - 非典型型系统的典型化之二,当系统的原始模型具有高阶较复杂形式时的一般处理： 小惯性环节的近似处理 高阶系统的降阶近似处理 大惯性环节的近似处理 特别提示：每一种近似处理都存在工程约束条件，使用时须校验是否满足约束条件,电流环模型,U*n(s) + U*i + Uct Ud0 Id E n(s),设计理论 - 双环调速系统动态结构示意图,ACR,ASR,E(s) IdL(s), ,被控电动机模型,设计思路 由内向外,E0，断开电机电动势反 T i=Ts+Toi，小时间常数近似处理 将电流环校正为典型型系统，保证电流调节有较强跟随性； 由性能指标及所选结构确定开环增益KI和比例放大系数 Ki ； ；Ki = Ri/R0 i = RiCi ；,设计理论 - 双环调速系统电流调节器（ACR ）的设计, TL Tm Ts，Toi TL TL/ Tm 10 计算PI调节参数,电流调节器的实现,电流调节器的实现,设计理论 - 双环调速系统速度调节器（ASR ）的设计,电流环等效处理 ； T n = 2T i +Ton ，小时间常数近似处理 ； 将速度环校正为典型型系统，保证速度调节有较强抗扰性； 由性能指标及所选结构确定开环增益 KN 和比例放大系数 Kn ； Kn = Rn/R0 n = RnCn ；, cn 1/5 T i,双闭环调速系统设计目标,性能指标： 静态： s% 5% D = 3 动态： i% 5% n% 10%,已知条件： 最大速度给定 U*nm = 5v 最大电流给定 U*im = 5v 最大电枢电流 Idm = 1.4A 电流反馈强度 = 5v/ 1.4A 速度反馈强度 = 5v/ 1450rpm 调节器输入电阻 R0i = 20K， R0n = 20K 调节器输入滤波电容 C0i =0.224F， C0 =0.104F,