第1部分-1 基础知识.ppt

* * * * * * * * 运动控制系统是以机械运动的驱动设备－－电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置作为驱动机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。 异步电动机的固有机械特性是指U1=U1N，?1=?1N，定子三相绕组按规定方式连接，定子和转子电路中不外接任何元件时测得的机械特性n=?(T)或T=?(s)曲线。 对于同一台异步电动机有正转（曲线1）和反转（曲线2）两条固有机械特性。 2.2 交流异步电机的机械特性 同步转速点 额定运行点 临界点 启动点 */74 异步电动机的人为机械特性是指人为改变电动机的电气参数而得到的机械特性。 改变定子电压U1、定子频率f1、极对数p、定子回路电阻r1和电抗x1、转子回路电阻r2ˊ和电抗x2ˊ，都可得到不同的人为机械特性。 2.2 交流异步电机的机械特性 改变定子电压 定子回路串入对称电抗 转子回路串入对称电抗 */74 内容 */74 3.1 运动控制系统—结构 */74 控制电动机的转速和转角（位移） 依据控制结构图确定并进行建模分析 给定 控制器 驱动装置 被控对象 反馈环节 已学知识 自动控制原理 电机与拖动 微机原理与接口技术 自动化仪表与过程控制（本学期正在学） 通信系统原理 3.1 运动控制系统—任务 不难！！！ */74 3.1 晶闸管可控整流器供电的直流调速系统 */74 3.1 不可逆PWM变换器-直流电动机系统 */74 +Us Ug4 M + - Ug3 VD1 VD2 VD3 VD4 Ug1 Ug2 VT1 VT2 VT4 VT3 1 3 2 A B 4 M VT1 Ug1 VT2 Ug2 VT3 Ug3 VT4 Ug4 3.1 桥式可逆PWM变换器 */74 3.1 转速闭环的直流调速系统结构框图 */74 转速负反馈直流调速系统中各环节的稳态关系如下： 电压比较环节 放大器 电力电子变换器 调速系统开环机械特性 测速反馈环节 3.2 闭环调速系统各模块建模 */74 从上述五个关系式中消去中间变量，整理后，即得转速负反馈闭环直流调速系统的静特性方程式 （1-35） 3.2 闭环调速系统——闭环静特性方程 */74 Kp Ks ? 1/Ce U*n Uc ?Un E n Ud0 Un + + - IdR - Un Ks 3.2 闭环调速系统——转速负反馈闭环直流调速系统稳态结构图 */74 a）只考虑给定作用时的闭环系统 b）只考虑扰动作用时的闭环系统 U*n Kp Ks ? 1/Ce Uc ?Un n Ud0 Un + - + Kp Ks ? 1/Ce -IdR n Ud0 + - E 3.2 闭环调速系统——转速负反馈闭环直流调速系统稳态结构图 */74 开环系统 Id ? ? n? 例如：在图1-26中工作点从A ? A’ 闭环系统 Id ? ? n? ? Un? ? ?Un? ? n? ? Ud0? ? Uc? 例如：在图1-26中工作点从A ? B 3.2 闭环调速系统——转速负反馈闭环直流调速系统稳态结构图 */74 n 0 O Id Id1 Id3 Id2 Id4 A B C A’ D 闭环静特性 开环机械特性 Ud4 Ud3 Ud2 Ud1 3.2 闭环调速系统——转速负反馈闭环直流调速系统稳态结构图 */74 励磁变化 Id变化 电源波动 Kp变化 电阻变化 检测误差 Kp Ks ? 1/Ce U*n Uc ?Un E n Ud0 Un + + - - R 3.2 闭环调速系统——扰动作用与影响 */74 反馈控制系统对被反馈环包围的前向通道上的扰动都有抑制功能。 例如：Us? ? Ud0? ? n? ? Un? ? ?Un ?