电力拖动自动控制系统第2课分解.ppt

（ 4 ）比例控制调速系统方框图 电力拖动自动控制系统 运动控制系统 31 a ）只考虑给定作用时的 闭环系统 n ? K p K s U * n C e ( 1 ? K ) b ）只考虑扰动作用时的 闭环系统 RI d n ? ? C e ( 1 ? K ) 电力拖动自动控制系统 运动控制系统 32 （ 5 ）比例控制调速系统静特性方程 电力拖动自动控制系统 运动控制系统 33 （ 6 ）开环与比例控制调速的比较 ? 开环机械特性： U d 0 ? I d R K p K s U RI d n ? ? ? ? n 0 op ? ? n op C e C e C e * n ? 闭环系统静特性 ： RI d n ? ? ? n 0 cl ? ? n cl C e ( 1 ? K ) C e ( 1 ? K ) K p K s U * n 电力拖动自动控制系统 运动控制系统 34 （ 6 ）开环与比例控制调速的比较（续 1 ） 闭环系统静特性比开环系统机械特性硬得 多 ? n ? n cl ? op 1 ? K 闭环系统的静差率比开环系统小得多（ 按 理想空载转速相同进行比较） s op s cl ? 1 ? K 35 电力拖动自动控制系统 运动控制系统 （ 6 ）开环与比例控制调速的比较（续 2 ） 所要求的静差率一定时， 闭环系统可大大提高 调速范围 （最高转速相同） D cl ? ( 1 ? K ) D op 要取得上述三项优势，闭环系统必须设置放大 器。 电力拖动自动控制系统 运动控制系统 36 （ 7 ）结论 闭环调速系统可以获得比开环 调速系统硬得多的稳态特性，从 而在保证一定静差率的要求下， 能够提高调速范围，为此所需付 出的代价是，须增设电压放大器 以及检测与反馈装置。 电力拖动自动控制系统 运动控制系统 37 例题 1-3 在例题 1-2 中，龙门刨床要求 D = 20 ， s 5% ， 已知 K s = 30 ， ? = 0.015V · min/r ， C e = 0.2V · min/r ， 如何采用闭环系统满足此要求？ 解 在上例中已经求得 Δ n op = 275 r/min ， 但为了满足调速要求，须有 Δ n cl = 2.63 r/min ， 由 ? n op ? n op 275 ? n c l ? , K ? ? 1 ? ? 1 ? 103 . 6 1 ? K ? n c l 2 . 63 代入已知参数，则得 K 103 . 6 K p ? ? ? 46 K s ? / C e 30 ? 0 . 015 / 0 . 2 电力拖动自动控制系统 运动控制系统 38 内容提纲： 1 、稳态调速性能指标 2 、开环直流调速系统 3 、转速反馈单闭环直流调速系统 3.1 比例控制 3.1.1 静分析 3.1.2 动态分析 电力拖动自动控制系统 运动控制系统 39 （ 1 ）动态模型的建立方法 建立系统动态数学模型的基本步骤如下： （ 1 ）根据系统中各环节的物理规律，列出描 述该环节动态过程的微分方程； （ 2 ）求出各环节的传递函数； （ 3 ）组成系统的动态结构图并求出系统的传 递函数。 电力拖动自动控制系统 运动控制系统 40 （ 2 ）比例调速系统结构 - + + 放大环节 电力电子变换器环节 + 电动机环节 U * n ? U n - - U n + - A U c GT UPE U d - + I d n M + + - TG - 图 2-18 采用转速负反馈的闭环调速系统 测速环节 U tg - 电力拖动自动控制系统 运动控制系统 41 电力电子器件的传递函数 不同电力电子变换器的传递函数，它们 的表达式是相同的，都是 K s W s ( s ) ? T s s ? 1 只是在不同场合下，参数 K s 和 T s 的数值 不同而