电力拖动自动控制系统 运动控制系统第4版 教学课件 作者 阮毅 陈伯时第二章.pptVIP

3.带电流截止的无静差直流调速系统 图2-45　比例积分控制的直流调速系统的仿真框图 3.带电流截止的无静差直流调速系统 图2-46　SIMULINK模块浏览器窗口 2)复制相关模块：双击所需子模块库图标，则可打开它，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编辑窗口。 图2-47　模型编辑窗口 3)修改模块参数：双击模块图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。 图2-48　加法器模块对话框 3)修改模块参数：双击模块图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。 图2-49　传递函数模块对话框 3)修改模块参数：双击模块图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。 图2-51　Gain模块对话框 4)模块连接：以鼠标左键单击起点模块输出端，拖动鼠标至终点模块输入端处，则在两模块间产生→线。 图2-53　比例积分控制的无静差直流调速系统的仿真模型 2)仿真参数的设置：为了清晰地观测仿真结果，需要对示波器显示格式作一个修改，对示波器的默认值逐一改动。 图2-54　SIMULINK仿真控制参数对话框 2)仿真参数的设置：为了清晰地观测仿真结果，需要对示波器显示格式作一个修改，对示波器的默认值逐一改动。 图2-55　修改控制参数后的仿真结果 2)仿真参数的设置：为了清晰地观测仿真结果，需要对示波器显示格式作一个修改，对示波器的默认值逐一改动。 图2-56　无超调的仿真结果 (3)额定负载下的转速降落ΔnN为多少，才能满足D=20，s≤5%的要求。 图2-58　习题2-6图 1.稳态结构图和静特性 (1)转速调节器不饱和(2)转速调节器饱和 (2)转速调节器饱和 图3-4　双闭环直流调速系统的静特性 2.各变量的稳态工作点和稳态参数计算 图3-5　双闭环直流调速系统的动态结构图 1.起动过程分析 1)饱和非线性控制。2)转速超调。3)准时间最优控制。 1.起动过程分析 图3-6　双闭环直流调速系统起动过程的转速和电流波形 2.动态抗扰性能分析 (1)抗负载扰动(2)抗电网电压扰动 (2)抗电网电压扰动 图3-7　直流调速系统的动态抗扰作用a)单闭环系统　b)双闭环系统±Δ—电网电压波动在可控电源电压上的反映 1.转速调节器的作用 1)转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速n很快地跟随给定电压U*变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PI调节器，则可实现无静差。2)对负载变化起抗扰作用。3)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 1)作为内环的调节器，在转速外环的调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压U*(即外环调节器的输出量)变化。2)对电网电压的波动起及时抗扰的作用。3)在转速动态过程中，保证获得电动机允许的最大电流，从而加快动态过程。4)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。 1.跟随性能指标 (1)上升时间tr(2)超调量σ与峰值时间tp(3)调节时间ts 1.跟随性能指标 图3-8　典型的阶跃响应过程和跟随性能指标 2.抗扰性能指标 在控制系统中，扰动量的作用点通常不同于给定量的作用点，因此系统的抗扰动态性能也不同于跟随动态性能。当调速系统在稳定运行中，突加一个使输出量降低(或上升)的扰动量F之后，输出量由降低(或上升)到恢复到稳态值的过渡过程就是一个抗扰过程。常用的抗扰性能指标为动态降落和恢复时间，如图3-9所示。 第一节 1.开环系统机械特性和比例控制闭环系统静特性的关系2.反馈控制规律3.比例控制闭环直流调速系统的动态稳定性第二节 1.积分调节器和积分控制规律2.比例积分控制规律1.阶跃给定输入的稳态误差2.扰动引起的稳态误差第三节 1.旋转编码器2.数字测速方法的精度指标 第二章 图2-20　他励直流电动机在额定励磁下的等效电路 图2-21　额定励磁下直流电动机的动态结构框图a)电压电流间的结构框图　b)电流电动势间的结构框图c)直流电动机的动态结构框图 图2-22　直流电动机动态结构框图的变换 图2-23　转速反馈控制直流调速系统的动态结构框图 1.开环系统机械特性和比例控制闭环系统静特性的关系 (1)闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多(2)闭环系统的静差率要比开环系统小得多(3)如果所要求的静差率一定，则闭环系统可以大大提高调速范围 (3)如果所要求的静差率一定，则闭环系统可以大大提高调速范围 图2-24　闭环系统静特性和开环系统机械特性的关系 2.反馈控制规律 (1)比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统(2)反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定(3)系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度 (2)反馈控制系统