《自动控制原理》教学课件 第三章 时域分析法 3.5.pptVIP

第五节 用时域法分析系统性能举例 一、单闭环有静差调速系统 二、单闭环无静差调速系统 本节以单闭环有静差和无静差速度控制系统为例，说明用时域法分析控制系统性能的方法。 第三章 时域分析法 一、单闭环有静差调速系统 系统的构成: 控制局部 电机机组 负载 系统的工作 过程: 第五节 用时域法分析系统性能举例 单闭环有静差调速系统的原理图: 只有一个反响回路,存在稳态误差的调速系统称为单闭环有静差调速系统. 系统的组成: 速度调节器 晶闸管整流器 直流电动机 测速发电机 第五节 用时域法分析系统性能举例 单闭环有静差调速系统的动态结构图: Kc--比例系数 Ce --反电势系数 Td --电磁时间常数 Rd --电枢电阻 其中: Ts --延迟时间常数 Ksf --速度反响系数 Tm --机电时间常数 Ks --电压放大系数 前向通道传递函数: 反响通道传递函数: H(s)=Ksf 开环传递函数: Tm4Td 第五节 用时域法分析系统性能举例 闭环传递函数: 第五节 用时域法分析系统性能举例 1．动态性能分析 设系统的参数为： 闭环传递函数： 第五节 用时域法分析系统性能举例 系统稳定的条件： 0.00633×0.202170.00001×(21.21Kc+1) Kc Ts很小可忽略： 闭环传递函数： 参数代入: 对照标准式 ωn2=3535Kc 2ωn { 设计成最正确二阶系统 Kc 〔±5%〕 第五节 用时域法分析系统性能举例 系统的动态结构图可简化为：  2．稳态性能分析 第五节 用时域法分析系统性能举例 给定信号作用时 将各参数值代入，得 取 第五节 用时域法分析系统性能举例 IL(s)=0 Kc H(s)=Ksf 在扰动信号作用时 IL(s)=1/s Un(s)=0 取 Kc ess=essr+essd C 第五节 用时域法分析系统性能举例 二、单闭环无静差调速系统 为了满足系统的稳态精度和平稳性的要求，将比例控制器改换成比例积分控制器. 第五节 用时域法分析系统性能举例 单闭环无静差调速系统的结构图: 前向通道传递函数为 第五节 用时域法分析系统性能举例 可因式分解为: 1．动态性能分析 将参数代入得 取 τ1 H(s)=Ksf 闭环特征方程式: Kc=0 由劳斯稳定判据有 Kc 考虑到T s 对照标准形式有 2ωnζ { 如果要求 得 Kc ωn ζ 2．稳态性能分析 essr=0 第五节 用时域法分析系统性能举例 =0 ess=essr+essd=0