(观摩)转速电流反馈控制的直流调速系统详解.ppt

2. 带电流截止负反馈比例控制闭环直流调速系统的静态结构框图和静特性 （1）电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻 Kp Ks Rs ，因而稳态速降极大，特性急剧下垂。 （2）比较电压 Ucom 与给定电压 Un* 的作用一致，好象把理想空载转速提高到 （2-95） 一般 Kp Ks Rs R，因此 堵转电流 3. 带电流截止的无静差直流调速系统 图2-42 带电流截止的无静差直流调速系统 2. 带电流截止的无静差直流调速系统 图2-43 无静差直流调速系统稳态结构图（Id Idcr ） Ks ? 1/Ce U*n Uc ?Un IdR E n Ud0 Un + + - - O Id Idcr n1 n2 nmax n 图2-44 带电流截止的无静差直流调速系统的静特性 无静差系统的理想静特性如右图所示。 ?当 Id Idcr 时，系统无静差，静特性是不同转速时的一族水平线。 ?当 Id Idcr 时，电流截止负反馈起作用，静特性急剧下垂，基本上是一条垂直线。整个静特性近似呈矩形。 2.6 转速反馈控制直流调速系统的仿真 图2-45　比例积分控制的直流调速系统的仿真框图 Thank you! 典型I型系统 扰动作用下的典型I型系统的传递函数: (典型的I型系统) 阶跃扰动作用下的输出变化量 阶跃扰动： 输出变化量： 当 P70 表3-1，得到式（3-19）再用部分分式分解法 27.8% 16.6% 9.3% 6.5% tm / T 2.8 3.4 3.8 4.0 tv / T 14.7 21.7 28.7 30.4 典型I型系统动态抗扰性能指标与参数的关系（KT=0.5,Cb=FK2/2) 典型II型系统见N003第80页 (2-38) (2-39) 式中 为负载电流。 2）动态数学模型 图2-23 转速反馈控制的直流调速系统的动态结构框图 由图可见，将电力电子变换器按一阶惯性环节处理后，带比例放大器的闭环直流调速系统可以看作是一个三阶线性系统。 由图可见，反馈控制闭环直流调速系统的开环传递函数是 式中 K = Kp Ks? / Ce 闭环调速系统的动态结构图 设Idl=0，从给定输入作用上看，闭环直流调速系统的闭环传递函数是 2.3.2比例控制的直流调速系统（P165） 1.开环系统机械特性与 比例控制闭环系统静态特性关系 转速降 静差率 调速范围 特性对比 例2-3 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过程 它的一般表达式为 根据三阶系统的劳斯-古尔维茨判据，系统稳定的充分必要条件是 式右边称作系统的临界放大系数 Kcr, 当 K ≥ Kcr 时，系统将不稳定。 对于一个自动控制系统来说，稳定性是它能否正常工作的首要条件，是必须保证的。 例题2-2~~2-5讲解 2.4直流调速系统的数字控制 2.4.1 微机数字控制的特殊问题 2.4.2 转速检测数字化 2.3.3 比例积分控制的无静差直流调速系统 1. 积分调节器和积分控制规律 积分控制可以使系统在 无静差的情况下保持恒 速运行，实现无静差调 速。 比例调节器的输出只取决于输入 偏差的现状，而积分调节器的输 出则包含了输入偏差量的全部历 史。 2.比例积分控制规律 比例部分能迅速响应控制作用，积分部分则最终消除稳态偏差。 2.3.4 直流调速系统的稳态误差分析 比例调节器 开环传递函数为 积分调节器 开环传递函数为 比例积分调节器 开环传递函数为 稳态误差定义为输入量和反馈量的差值，即 1.阶跃给定输入的稳态误差 比例调节器 误差传递函数 积分调节器误差传递函数 比例积分调节器误差传递函数 比例调节器 稳态误差 积分调节器稳态误差 比例积分调节器稳态误差 2.扰动引起的稳态误差 比例调节器 误差 积分调节器误差 比例积分调节器误差 比例调节器 积分调节器 比例积分调节器 2.扰动引起的稳态误差 阶跃扰动引起的稳态误差 a）利用独立直流电源作比较电压 M + + - - Ud Id Rs VD Ui Ucom 接放大器 M 2.5转速反馈控制直流调速系统的限流保护 1.电流截止负反馈环节 图2-38 电流截止负反馈环节 2.5.2 带电流截止负反馈环节的直流调速系统 0 Ui Id Rs - Ucom 图2-40 带电流截止负反馈的闭环直流调速稳态结构图 第3章 转速、电流反馈控制的直流调速系统 主讲教师:张今朝 所在单位:机电工程学院 《电力拖动自动控制系统》课堂实践式教学改革 顺藤子摸瓜，顺瓜摸藤子 照葫芦画瓢，照