机电系统的建模、的分析与仿真NCH4.pptVIP

2. 车载天线的感应电压 2L——天线两线圈之间的距离 h——天线距离导引线的高度 C=μINAf ；μ——介质导磁率 I——导引线中电流 δ——天线偏离导引线的距离 f——磁场交变频率 N、A——天线线圈的匝数和面积 第四章：机电反馈系统数学模型——自动导引车驾驶系统 第四章：机电反馈系统数学模型——自动导引车驾驶系统 3. 自动导引车驾驶几何关系 4. 驾驶马达的控制 忽略转子线圈电感 Δu经伺服放大器放 大得控制电压Ua ?、Ce、Tm——驾 驶马达的转速、反电势系数和机电时间常数 第四章：机电反馈系统数学模型——自动导引车驾驶系统 5. 单轮驱动/驾驶系统方块图 沿直线或圆弧运动的运动学模型见第二章 V由测速机测量驱动马达转速得到 K1、K2——天线测量系统和伺服放大器的增益 Md——负载干扰力矩 第四章：机电反馈系统数学模型——自动导引车驾驶系统 6. 讨论 选择yi=0，闭环传递函数 稳定的必要条件：天线置于驱动轮正前方(a0) 降低车速可增加系统阻尼，提高运行可靠性。 拐弯时只能保证天线中心沿导引线运行。 从直线过渡到圆弧时，若转弯半径较小，驾驶角的突变可致天线偏离导引线过大而使天线测量系统饱和，导引车将无法正确驾驶。 第四章：机电反馈系统数学模型——磁悬浮轴承 一、磁悬浮轴承 1. 工作原理：f=0.5SB2/?0=?2/(2?0S)，?=?0SNI/? ?f=?0S(NI)2/(2?2)；B——间隙磁通密度， ?—— 穿过磁极和转 子表面的磁通， S——磁极面积， ?0=4??10?7H/m——真空导磁 率，NI——电磁铁安匝数， ?——磁极与转子之间的气隙， f——电磁铁的吸力 第四章：机电反馈系统数学模型——磁悬浮轴承 2. 磁轴承的刚度 磁轴承具有正刚度的条件：I/?dI/d? 采用差动工作方式的磁轴承，设转子在平衡位置的气隙为?0，当转子偏离平衡位置d?时，电磁铁线圈中出现电流增量i，产生恢复力增量以使转子恢复的平衡位置，恢复力增量大小为 第四章：机电反馈系统数学模型——磁悬浮轴承 3. 控制模型 采用比例-微分控制器Gc(s)=?s+1以给系统引入正阻尼， ，?n为自然频率。 第四章：机电反馈系统数学模型——直流调速系统 二、直流调速系统 1. 直流电机的驱动与速度控制 调速范围宽、起制动特性好 F-D系统：使用变流机组作为可控变流装置 KZ-D系统：使用可控硅整流装置取代变流机组 PWM功放：开关频率高，电枢脉动电流小，电机的损耗和发热量下降，快速性好，动态抗负载扰动能力强。 第四章：机电反馈系统数学模型——直流调速系统 2. 带PWM功放的直流调速系统 第四章：机电反馈系统数学模型——直流调速系统 3. PWM功放的数学模型 PWM功放可近 似用纯增益建模 4. 直流电动机的数学模型 电气时间常数：Ta=La/Ra 机电时间常数： Tm=JRa/(CeCm) 第四章：机电反馈系统数学模型——直流调速系统 第四章：机电反馈系统数学模型——直流调速系统 5. 具有双环路的直流调速系统 为使电流环达到无稳态误差，选用比例-积分电流调节器 第四章：机电反馈系统数学模型——直流调速系统 6. 系统传递函数及其简化 在Gi(s)中令?i=Ta Ta=La /Ra——电动机电气时间常数 Tm=JRa /CeCm——电动机机电时间常数 为使电流环具有快速瞬变性质，令 第四章：机电反馈系统数学模型——直流调速系统 7. 简化模型的方块图 在具有电 流环的直流 调速系统中， 反电势的作 用可忽略不计。 电流负反 馈起过载保护 作用。 8. 使用比例-积分速度调节器的直流