电气传动自动控制系统课程设计一理论概述2010.ppt

电气传动自动控制系统课 程 设 计（一） 一般的 抗扰分析 电流调节器的实现 速度调节器的实现 电流调节器设计（一） 电流调节器设计（二） 电流调节器设计（三） 转速调节器设计（一） 转速调节器设计（二） 转速调节器设计（三） 完成系统设计 * * 双闭环调速系统系统设计理论 设计思路： 给定系统静、动态性能指标 获取系统设备原始参数 系统建模 系统模型处理（典型化） 选择调节器参数 校验调试系统控制性能 C(t) C∞ 0 tr ts t 双闭环调速系统设计理论 调速控制系统的一般动态性能指标：P58 跟随性能（当系统给定为阶跃信号） 超调量?（%） 反映系统的动态调节稳定性能 上升时间 tr 反映系统的动态调节快速性能 调节时间 ts 反映系统的动态调节过渡周期 ±5% Cmax C(t) C∞ 0 tm tv t ΔCmax ±5% 双闭环调速系统设计理论 抗扰性能（当系统扰动为阶跃信号） 动态降落比 △Cmax% 反映系统扰动引起的最大动态误差 恢复时间 tv 反映系统的动态抗扰调节快速性能 由自动控制理论知： 若通过调节器将控制系统结构改造为已知的典型结构，则系统的性能指标与调节器的参数有相对固定的关系。 一般的典型结构有I型、II型系统，它们的特征参数与实现的性能可查表求取。 设计理论之 ------- 典型结构系统的参数与性能的关系 典型Ⅱ型系统 ；开环传递函数 典型Ⅰ型系统 ；开环传递函数 结构简单，易于稳定 利用比例微分环节，补偿 s2 引起的相位滞后，保证稳定性 典型Ⅰ型系统的稳态及动态性能与参数 P61 二阶系统闭环传递函数： 典型Ⅰ型系统特性参数： 设计理论之 ------- 典型结构系统的参数与性能的关系 ；固有角频率 ；阻尼比 典型Ⅰ型系统的参数KT与跟随性能 稳态跟随性能： P61 动态跟随性能： 典型Ⅰ型系统的抗扰性能： P63 假定系统经串联校正后开环传函为 W(s) 系统前向通道被扰动输入点分为W1(s)、W2(s)两部分 其中W1(s)内含 PI 调节器 典型Ⅱ型系统的稳态及动态性能与参数 P64 典型Ⅱ型系统特征参数： 设计理论之 ------- 典型结构系统的参数与性能的关系 ；中频宽 设计理论 ------- 非典型型系统的典型化之一 选择调节器结构的一般原则： 根据系统调节性能要求，选择典型Ⅰ、 Ⅱ型系统目标模型 调节器串联进原始对象模型的前向通道后，通过传递函数的乘积或对消运算应能将系统改造为 期望 的典型Ⅰ或 Ⅱ型系统结构 示例：P68 设计理论 ------- 非典型型系统的典型化之二 当系统的原始模型具有高阶较复杂形式时的一般处理： 小惯性环节的近似处理 高阶系统的降阶近似处理 大惯性环节的近似处理 示例：P70 ~72 特别提示：每一种近似处理都存在工程约束条件，使用时须校验是否满足约束条件 电流环模型 U*n(s) + U*i + Uct Ud0 Id E n(s) 设计理论 ------- 双环调速系统动态结构示意图 ? ? ? ? ACR ASR －E(s) －IdL(s) －