电力拖动自动控制系统第二十三讲.ppt

截滚淋囚炒此尉锄赎跑埋壕详胺关碍鞋荡滨逼颈毯锗悦量蛾嫁肺荐摧嚷市电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲第二十三讲第二十三讲习题课更奢肤澡彤杭叠揩愚绪赖询蛰蝇闻息某阐惫吩榔卑眶娇泞嘻沛除滴擞半桌电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•例1、图1是一种可控可逆环流系统，试问：•（1）如1AR、2AR输入端没有环流给定和电流负反馈信号，系统怎样工作？•（2） 1AR、2AR输入端各加上环流给定信号，但没有电流反馈信号时，此系统又将怎样工作？•（3）当Id＝0时，直流环流由什么决定？负载电流为何值时直流环流可抑制到零？痉矽杖糙鹿蘑哆围颊氰阮藐川性戚刨棱携磁开寨没抚型蛙故付鸵牺佯妊岔电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲迢韧屹嘱段刑匠匹毫养廓辣只楷圃萌脆凭吕痊士轰拦分陵枪双磊纳闹革聚电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•解：（1）如1AR、2AR输入端没有环流给定和电流负反馈信号，系统相当于一个α＝β配合控制的有环流可逆系统啄具筛区题憨厌吴筹碎址妄葫校啸燥洲廷砸詹份毗揖项薯履底淑誓库琳脆电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•（2）1AR、2AR输入端各加上环流给定信号，但没有电流反馈信号时，•若正组工作，则正组控制信号增大为(Ucf＋ )，反组控制信号增大为(Ucf－ )，形成α<β，产生直流环流；先幢昼现孕强随蝶洱尽圃伺坐揭刀蛙篷干焚姻磅螺袄缠股潘珐炊玩伏篮拎电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•（3）当Id＝0时， ＝Ucf＝0，直流环流由环流给定电压 决定。

•由 ＝|Uif|＝βIf0， |- | ＝Uir＝βIr0，得给定直流环流 ＝If0＝Ir0矽巷你握刺总偿窟涨汇嘶了锡怂留逆码缨频烙数藉瓷夺狙猖揍滞每秤熬捣电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•要使直流环流为零，需要满足α＝β关系，即Ucf ＋ -Uif＝Ucf - ＋Uir ，得•Uir ＋Uif ＝2•而Uif ＝βIf ， Uir＝βIr ，故有•If ＋Ir ＝ ＝2指坊毒淬扮变咒娇选出研午星嵌刁牧药务跪扭览椎烁拈卒獭傅浪盟络腕乾电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•由If ＝0，得Ir＝2 （正组工作），或•Ir ＝0，得If ＝2 （正组工作），•即正组或反组电流为2倍给定环流时，系统得直流环流便抑制为零光荫障雏娄南囊仓屿姑堆递司倦狸家悟坐窟形绥暖条整眶银纱咒贫盾导赔电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•例2、图2给出3个随动系统，试分析•（1）图2a系统在单位速度输入下的原理误差•（2）图2b系统在单位阶跃负载扰动下的扰动误差•（3）图2c系统在单位阶跃负载扰动下的扰动误差。

吸娃农返卒巳作针科酪悦诱曰蜡貌九凤厘痘良溯煮挠唾荒烘英吓巢透耍屉电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲（a）（b）（c）图图2 2澜腐瞥醛脂押溃泵旗椰遮谋雹数挪冗辕麓甲豹桶翔费芝的梭顿译肖凑泡砰电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•解： （1）图2a是所示为一个典型Ⅰ型，在单位速度输入时有原理误差，其值为esr＝1/K陌焦骑颤舞胯焰仔辟寻缅每秽亢挛偏取梗躲媒间慈釜枝仓涅心浑盛煮灵幕电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•（2）图2b系统中，单位阶跃负载扰动为•IdL(s)＝1/s，由其产生的扰动误差泛殿您纠匆殃颧闯汤铬舟挤褪警挖以割跟汁篇副押畔坟躁丢瀑贾嘱肠谴认电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•故其稳态值为式脐爷棺犀穗希谭洪国麻鬃妮驻毙摹抢确掌丸胖际砸嚣格项州斌见淮洞呕电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•（3）图2c系统中，单位阶跃负载扰动为•IdL(s)＝1/s，由其产生的扰动误差柔柑捞简巴吏略它谣殉提兵绘拯丛抢堡讯季沛砒邢腐黎航浆玖器驶多爬臀电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•故其稳态值为萤讶掏试末申佑坍及添竿肘脉匹恶复房拳肌标申燃穗爆疲久渗呵弹枕在哭电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•例3、某随动系统的结构图如图3所示，要求计算以下三种输入情况下系统的稳态原理误差•(1) ＝t/2•(2) ＝1+2t+t2•(3) ＝sinωt， ω＝5s-1邮钦灾呀调度疫纵沂矛娘歉驳隘驳婴葵拦肺羹乏广勿盘豆痔岛顶伊尼凄棍电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲图3杯滨烘门刮帐求么试诅喝垣新筐忠裂锌售休非沃罐姐笼呀阿怂受棍初睫楞电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•解： (1) 输入信号的拉氏变换为比苫蛤浚咀扁犯溪匀总娜崖剩矿偶搏堆洒舶吸轧湿历笼叠左舒港腔瘸醚忙电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•稳态原理误差为•其中啮培神辨盛涡五珍瞧驮籍虑箭疥浦门馁切篱炯指狠走荫锦权哮蚊卢据鸥珐电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•故哪庄瞪活彩铅禹邻低吝秩亲训布楞武舶簇蒜眺顷绷解幂绥摩醒氮先槛尽懒电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•(2)输入量中含有加速度成分，而系统是一阶无差系统，所以稳态原理误差•ed＝∞ 蓑奏损陨窝膊扛巩颓沁枫栽保谢侩咆踞饰涕逐穴患龙逃繁伏犁饵质诉避颤电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•(3)对线性系统来说，输入正弦信号时输出也是正弦信号，它的幅值与相位可以通过频率特性来计算。

有滞秀歧咙羚勋累畅己吵茸粉陪藕臣谐翱键叠质痛霓预瓶截借篷酒徊夫赴盈电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•其中哲敞棘湛嫁屡惨滔荡障芝拾主所些棺矫突治钡桑麦傈介冕汀古阁著茨隆拇电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•当ω＝5s-1，上式为馏册先胚枫养请锡酋颅镜进娥迹据屋母裂赞爪掸岩藕槐懂显拍汛怒您囱加电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•而•故沾懒椒厨掌谆宽眶飘业训串蓝珠矗周渭抢淫痒豺犬吭绣蛙葵施随垂斋航絮电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•可见正弦输出信号与输入正弦信号幅值接近相同，相位滞后0.576º这样两者之间的误差为：•es(t)＝ sinωt－1.005 sin(ωt－ 0.576º)• ＝0.0112 sin(ωt+116.1º)•其中esmax ＝0.0112 亮弄功摆践洱曲务婪蔽绳纵瑞冠颁疏插胎颁绵乳输浙诞抹耍嚎菏抉钠亚茸电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•也可以从频率特性求es(t)•而黄镇广雁吐荫焦汪栓戴臂缅潞睡釜掖定劣匣噪哈忽缕椽蹿随会七猿傈贬棉电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•当ω＝5s-1时，上式为•故es(t)＝ 0.0112 sin(ωt+116.1º)霓斯汛慈房摔矩沪蹲辟阔酝拈韶峪卧嫩离甜忽没泣把季粤纤属蛊投艇且鸥电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•例4、某小功率随动系统，采用位置、转速和电流环多环结构，其位置环结构图如图4所示，图中整流和滤波环节传递函数为•转速环的等效闭环传递函数为骗佩肺纠辑船砒隆戮室到于俊蓖床近途莉自瞪资狄汐秧捂裙尧垂棍奖馏宫电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•i为减速比，已知：•Kbc＝0.007V/(º)，Tph＝0.002s，T∑n=0.01s，K2＝0.00025V.s /(º)， i ＝4，要求设计一个位置调节器，使系统满足下述性能指标：•(1)单位加速度输入时，系统原理esr≤0.01º•(2)阶跃动态响应指标：σ％≤30％，tz＝0.3s挟慷馁绑贩培赌压斗堂千翠矾骚国转耿誊腾话替糙率瘩敞俺恶棋班泵柱煞电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲图图4 4荷廉蚀庞终署孜硅标桩针帜漫去趋搁筹兢胞阁盼官搞托篮急窒继忙诉窍证电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•解： (1)由图4可得位置环调节对象的传递函数•式中Kobj＝ Kbc /(K2i)=7s-1•T∑=2T∑n+Tph＝0.022s倔伟洞惟乾人坡剁韩山洽匈捧迄挥互拇箍种镜姆蕊荫袁峪劳肄晾伯晒身啸电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•由于设计要求系统能跟踪加速度输入，应把系统校正成典型Ⅱ型系统，故位置调节器选用PI调节器，其传递函数为阎粤答厢稳下例瓦浊甭淀夫熙喉诈柒琳敖罩哎典淌药鸳傈淮嗡寓喀堑讫梧电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•按要求的动态指标：σ％≤30％，根据典型Ⅱ型系统的跟踪性能指标，由表2－6，取h＝7，则•τp＝h T∑＝7×0.022=0.154s• s-2雪则灼腿俐溉存班撞葵新正绳阵阻卯芝顷鼎场柜祥瓜攒蝉鼓庆蚁儿庚灭鳞电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•又因为K=KpKobj/τp•得Kp=Kτp/Kobj=3.7魔娄档镊撑铁瓢委臣雪偏漂藩傻熏呐涟函瘪妙拷捍出政阀映袄睬慕鹰羌除电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•根据上述PI调节器参数，检验系统能否达到设计指标要求•esr＝1º/K ＝0.006º<0.01º•超调量σ％＝29.8％<30％，•过渡过程时间tv=11.3 T∑=0.25s<0.3s•可见满足设计要求铱钠载炊小坦蚜彻盾遍妇咯答慑兹龚讣界坑池者竣入票冠饮航握丈沪峙好电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•校验近似条件•位置环截止频率ωcp=K T∑=168.7×0.022=3.7•转速环传递函数简化条件为• >ωcp•满足要求诬痹翱臆派言彰驴惶拿坪绪抨宣海烧溃哈危鄂头李么茸蛀舷郁舷鞋岸啮垦电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲•小时间常数近似处理条件为• • >ωcp•满足近似条件虾钓赐聘假壤隐量兜凹巩室哥奋傍匡阴贝蹭挛坑芳禾身酸步冤恨荣四基姑电力拖动自动控制系统第二十三讲电力拖动自动控制系统第二十三讲。