直线电机仿真.pdf

直流伺服系统仿真 学号：450120104 姓名：潘俊 摘要：直流伺服系统的控制采用三环控制，在转速、电流双闭环调速系统的基础上，外边再 设一个位置控制环。对这样一个三环系统，按工程设计方法由内环到外环逐一设计。为了保 证动态响应速度和定位时不产生震荡，电流环和速度环均采用PI调节。 关键词：控制系统；双环控制；直流伺服 0 引言 0 引言 00 引引言言 在转速、电流双闭环调速系统的基础上，外边再设一个位置控制环，便形成三 环控制的位置随动系统，如图1所示。其中位置调节器APR就是位置环的校正 装置，它的类型和参数决定了位置随动系统的系统误差和动态跟随性能，其输出 幅值决定着电机的最高转速。位置、转速、电流三个闭环都画成单位反馈，反馈 系数都已计入各调节器的比例系数中去。 * * * + I U U U U d θ n i c + APR + ASR + ACR UPE U S M − d − − U − U i U n θ 电流互感器 n T G 测速发电机 n θ m P 减 速 器 位置检测装置 1 图 位置、转速、电流三环控制的位置随动系统 APR—位置调节器 ASR—转速调节器 ACR—电流调节器 多环控制系统调节器的设计方法是从内换到外环，逐个设计各环的调节器。按 此规律，对于图1的三环位置随动系统，应首先设计电流调节器ACR，然后将电 流环简化成转速环中的一个环节，和其他环节一起构成转速调节器ASR的控制对 象，再设计ASR。最后，再把整个转速环简化成位置环中的一个环节，从而设计 位置调节器APR。逐环设计可以使每个控制环都稳定的，从而保证整个控制系统 的稳定性。当电流环和转速环的对象参数变化或受到扰动时，电流反馈和转速反 馈能够起到及时的抑制作用，使之对位置环的工作影响很小。同时，每个环节都 有自己的控制对象，分工明确，易于调整。 1 直流电机双闭环设计 1 直流电机双闭环设计 11 直直流流电电机机双双闭闭环环设设计计 对于直流调速系统来说，直流电动机是被控对象，电动机转速是被控制变量， 电枢电压是控制变量。由于电枢电压产生电枢电流，即产生电磁转矩驱动负载运 动，当负载稳定时，电磁转矩与负载转矩平