运动控制系统 复习知识点总结
运动控制系统总结
• 转速反馈系数
U
* nm
nmax
(3-6)
• 电流反馈系数
U
* im
I dm
(3-7)
• 两个给定电压的最大值U*nm和U*im由设计 者选定。
3.2 转速、电流反馈控制直流调速系统 的数学模型与动态过程分析
3.2.1 转速、电流反馈控制直流调速系统的动态数学模型
图3-5 双闭环直流调速系统的动态结构图
运动控制系统总结
第1章 绪论
什么是运动控制系统
• 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为执行机构,在 自动控制理论的指导下组成的电气传动自 动控制系统。
运动控制系统及其组成
直流调速系统
直流电动机的数学模型简单,转矩易 于控制。
换向器与电刷的位置保证了电枢电流 与励磁电流的解耦,使转矩与电枢电流成 正比。
• δ大ma。x与M1成反比。转速愈低,M1愈小,误差率愈
T法测速
• T法测速是测出旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔 时间来计算转速,又被称为周期法测速。
• 准确的测速时间是用所得的高频时钟脉冲个数M2 计算出来的,即 Tt M 2 / f0 ,
• 电动机转速为
n 60 60 f0 ZTt ZM 2
(2-80)
• T(M法2-测1)速时的转分速辨的率变定化义量为,时钟脉冲个数由M2变成
Q 60 f0 60 f0
60 f0
Z (M 2 1) ZM 2 ZM 2 (M 2 1)
(2-81)
• 综合式(2-80)和式(2-81),可得
Q Zn2 60 f0 Zn
(2-82)
• T法测速的分辨率与转速高低有关,转速越低,Q 值越小,分辨能力越强。
运动控制系统考试简答题
绪论1、运动控制系统: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为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。
工作原理:通过控制电动机的转矩、转速和转角,将电能转换为机械能,实现运动机械的运动要求。
2、分类(1)按被控量分:以转速为被控量的系统——调速系统以角位移或直线位移为被控量的系统——位置随动(伺服)系统。
(2)按驱动电机的类型分:直流电机带动生产机械——直流传动系统交流电机带动生产机械——交流传动系统(3)按控制器类型分:以模拟电路构成的控制器——模拟控制系统以数字电路构成的控制器——数字控制系统(4)按控制系统中闭环的多少分:单环、双环、多环控制系统3、运动控制系统的功率放大与变换装置:一方面按控制量的大小将电网中的电能作用于电动机上,调节电动机的转矩大小,另一方面按电动机的要求把恒压恒频的电网供电转换成电动机所需的交流电或直流电;4、反抗性恒转矩负载不是转矩作用方向和运动方向相反吗?那为什么n>0时T>0,n<0时T<0?答:n>0,T>0 和n<0,T<0意味着电机目前处于正转电动和反转电动状态,这个和负载转矩没有关系。
第二章转速反馈控制的直流调速系统1、直流电动机的稳态转速调节转速方法Φ-=eKIRUn2、直流电动机点数两端的平均电压 三种改变输出平均电压的调制方法:(1)T 不变,变 ton —脉冲宽度调制(PWM)(2)ton 不变,变 T —脉冲频率调制(PFM)(3)ton 和 T 都可调,改变占空比—混合调制(两点式控制)。
当负载电流或电压低于某一最小值,开关器件导通,当高于某一最大值时,使开关器件关断。
3、UPE 是由电力电子器件组成的变换器,其输入接三组(或单相)交流电源,输出为可控的直流电压,控制电压为Uc 。
UPE 变换器的器件选择:中、小容量系统,多采用IGBT 或P-MOSFET 构成较大容量系统,采用GTO 、IGCT 电力电子开关器件特大容量系统,则常用晶闸管触发与整流装置4、 系统稳态参数计算例: 用线性集成电路运算放大器作为电压放大器的转速负反馈闭环直流调速系统如图1-28所示,s s ond ρU U T t U ==5、PID调节器的类型和功能比例微分(PD):由PD调节器构成的超前校正,可提高系统的稳定裕度,并获得足够的快速性, 但稳态精度可能受到影响;比例积分(PI):由PI调节器构成的滞后校正,可以保证稳态精度,却是以对快速性的限制来换取系统稳定的;比例积分微分(PID):PID调节器实现的滞后—超前校正则兼有二者的优点,可以全面提高系统的控制性能,但具体实现与调试要复杂一些。
运动控制系统 复习知识点总结讲课稿
1 运动控制系统的任务是通过对电动机电压、电流、频率等输入电量的控制,来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量,使各种工作机械按人们期望的要求运行,以满足生产工艺及其他应用的需要。
(运动控制系统框图)2. 运动控制系统的控制对象为电动机,运动控制的目的是控制电动机的转速和转角,要控制转速和转角,唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩,使转速变化率按人们期望的规律变化。
因此,转矩控制是运动控制的根本问题。
第1章可控直流电源-电动机系统内容提要相控整流器-电动机调速系统直流PWM变换器-电动机系统调速系统性能指标1相控整流器-电动机调速系统原理2.晶闸管可控整流器的特点(1)晶闸管可控整流器的功率放大倍数在104以上,其门极电流可以直接用电子控制。
(2)晶闸管的控制作用是毫秒级的,系统的动态性能得到了很大的改善。
晶闸管可控整流器的不足之处晶闸管是单向导电的,给电机的可逆运行带来困难。
晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与di/dt都十分敏感,超过允许值时会损坏晶闸管。
在交流侧会产生较大的谐波电流,引起电网电压的畸变。
需要在电网中增设无功补偿装置和谐波滤波装置。
3.V-M系统机械特4.最大失控时间是两个相邻自然换相点之间的时间,它与交流电源频率和晶闸管整流器的类型有关。
5.(1)直流脉宽变换器根据PWM变换器主电路的形式可分为可逆和不可逆两大类(2)简单的不可逆PWM变换器-直流电动机系统(3)有制动电流通路的不可逆PWM-直流电动机系统(4)桥式可逆PWM变换器(5)双极式控制的桥式可逆PWM变换器的优点双极式控制方式的不足之处(6)直流PWM变换器-电动机系统的能量回馈问题”。
(7)直流PWM调速系统的机械特性6..生产机械要求电动机在额定负载情况下所需的最高转速和最低转速之比称为调速范围,用字母D来表示(D的表达式)当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值时电动机转速的变化率,称为静差率s。
运动控制复习资料整理
运动控制复习资料整理运动控制是机械工程领域中一个重要的研究方向,它涉及到控制系统和机械系统的结合,用于实现精确的运动控制。
具体而言,运动控制涵盖了运动控制算法、控制器设计、运动控制系统模型、传感器和执行器选择以及运动规划等方面的内容。
本文将从这些方面对运动控制的基础知识进行复习资料的整理,帮助读者回顾和加深对运动控制的理解。
一、运动控制算法1. PID控制算法:PID控制算法是最常用的一种运动控制算法,它通过比较设定值和实际值的误差,计算出一个控制量来调节系统的输出。
PID控制算法包括比例项、积分项和微分项,它们分别用来调节系统的静态响应、消除误差累积和改善动态响应。
2. 模糊控制算法:模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制算法,它能够处理系统模型不确定或复杂的情况。
模糊控制算法通过定义模糊集合和相应的规则,实现对系统状态的模糊描述和控制决策。
3. 最优控制算法:最优控制算法是一种通过优化目标函数,寻找系统最优控制策略的算法。
最优控制算法包括动态规划、最优化和线性二次型控制等方法,它们能够在满足系统限制条件的前提下,最大化或最小化目标函数。
二、控制器设计1. 传统控制器设计:传统控制器设计通常基于数学模型和系统理论,通过建立数学模型和分析系统特性,设计出合适的控制器参数。
传统控制器设计方法包括根轨迹法、频域法和状态空间法等。
2. 自适应控制器设计:自适应控制器设计是一种根据系统的变化自动调整控制器参数的方法,它能够应对系统参数变化、外界干扰和建模误差等情况。
自适应控制器设计方法包括模型参考自适应控制和模型无关自适应控制等。
三、运动控制系统模型1. 开环模型:开环模型是指没有反馈控制的运动控制系统模型,它只根据输入信号直接控制输出信号,缺乏对系统误差的修正。
2. 闭环模型:闭环模型是指具有反馈控制的运动控制系统模型,它通过对输出信号进行反馈比较,根据误差信号调节控制量,使得输出信号稳定在设定值附近。
运动控制系统复习要点
三复习纲要直流拖动系统(掌握)控制系统课程贯穿着一个基本方法:理论联系实际来分析问题解决问题。
具体来说就是系统思想和模型化、工程化方法。
本书的基本结构是以学科历史发展过程或者说实际问题为逻辑起点,而一般的理论课程如物理、数学实际上是与科研实际过程相反的,以学习者的知识结构为逻辑起点,从定义、概念、定律再到定理。
这是因为理论的发展意味着概念的创新。
而控制系统是一门技术理论课程,它是从技术角度来总结的。
正因为是技术角度出发的,具有综合性和实践性的特点。
所以对学习者来说,必须具备一定的实践基础和专业理论基础。
而对初学者来说,表现出有一定的难度是不奇怪的,而且,每一部分内容都仅是打下基础,深入的细节方面的知识,需要更进一步地查阅其它书籍和资料,从另一方面来看,这也给大家留下了自学和实践的空间。
从电压平衡方程式,导出调速方法,从反馈控制原理和静态参数的要求导出闭环控制系统;从静态与动态性能的矛盾分析了P调节器和I调节器,发展到PI调节器;从单闭环的调速系统无法控制起、制动动态电流,导出了带饱和非线性的PI调节器构成双闭环的系统结构,而双闭环的结构可以说交直流电动机控制的基本结构;从单向开关的晶闸管不能实现反转和回馈制动导出了可逆系统结构,又从可逆系统引起的环流问题导出有环流和无环流控制策略;再从调压调速的限制和宽调速范围的要求引出带弱磁控制的非独立弱磁控制系统。
问题一步一步深化。
但思考问题的出发点是电压平衡方程式,磁链平衡方程式,转矩平衡方程式,再加半导体开关的特性导致的电力电子电路中的特殊问题(也就是电力电子技术),同时分析时用到了电路和电机中的基本概念如输入功率、输出功率、转差功率、功率因数、效率、损耗等等。
1闭环控制静差率与调速范围重点掌握可控直流电源VM系统的主要问题直流脉宽调速系统的主要问题单闭环稳态分析PI调节器2 双闭环稳态数学模型及动态性能分析非典型系统的典型化弱磁控制实验电路模拟式PI调节器,过电流保护电路3 数字控制(了解)数字测速数字PI调节器及其设计方法4 可逆系统(掌握)5 变压调速及其软起动器(了解)6.1 VVVF 控制方式(掌握)机械特性比较三段式控制6.2 PWM 模式spwm chbpwm svpwm (了解)6.3 变频器的主要类型(了解)6.4 标量控制系统转速开环转速闭环转差频率控制(一般掌握)6.5 矢量控制原理坐标变换转子磁链定向(一般掌握)6.6 矢量控制系统直接矢量控制间接矢量控制转子磁链估计和观测(理解)6.7 直接转矩控制定子磁链的估计和观测(理解)7 串级调速系统(高效率低功率因数)(掌握)双馈调速的5种工况串级调速的工作原理起动停车顺序转子整流电路的特点及对机械特性的影响串级调速系统的功率因数及其改进方案双馈调速系统(了解)8 同步电动机变频调速(了解)特点及其类型他控变频(转速开环,交交变频,气隙磁场定向)自控变频(无刷直流,永磁同步电动机)四复习要点1直流电动机调压可获得恒转矩调速。
运动控制知识点总结
10.调速系统的静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准,即一个调速系统 的调速范围,是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。 11.开环系统机械特性和比例控制闭环系统静特性的关系: ①闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬的多 ②闭环系统的静差率比开环系统小得多 ③如果所要求的静差率一定,则闭环系统可以大大提高调速范围 总结来说:比例控制的直流调速系统可以获得比开环控制调速系统硬的多 的稳态特性,从而保证一定静差率的要求下,能够提高调速范围,为此,需设 置电压放大器和转速检测装置。 12.比例控制的变换直流调速系统是一种基本的反馈控制系统,它具有以下三个 基本规律: ①比例控制的反馈控制是被调量有静差的控制系统 ②反馈控制的作用是:抵抗扰动,服从给定 ③系统精度依赖于给定和反馈检测的精度 反馈控制系统具有良好的抗扰性能,它能有效地抑制一切被负反馈环所包 围的前向通道上的扰动作用,但对于给定作用惟命是从。 13.积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速 14.比例调节器的输出只取决于输入偏差的现状,而积分调节器的输出则包含了 输入偏差的全部历史 15.比例积分控制器:比例部分能迅速响应控制作用,积分部分则最终能消除稳 态误差 16.旋转编码器分绝对式和增量式,绝对式常用于检测转角,增量式常用于检测 转速
自动 F1207 班复习资料
整理人:申思远
温梦珂
26. 典型Ⅰ型系统跟随性好,典型Ⅱ型抗扰性好 27.双闭环直流调速系统的调节器设计方法:先内环后外环 先从电流环(内环)开始,对其进行必要的变换和近似处理,然后根据电 流环的控制要求把它校正成哪一类典型系统,再按照控制对象确定电流调节器 的类型,最后按动态性能指标要求确定电流调节器的参数。电流环设计完成后, 把电流环等效成速度环的一个环节,按照同样的方法设计速度环。 在设计时需增加必要的电流滤波、转速滤波和两个给定信号的滤波环节。 28.控制对象的工程近似处理方法: ①高频小惯性环节的近似处理 ②高阶系统的降阶近似处理 ③低频段大惯性环节的近似处理 上述三种方法了解其过程和近似条件 29.交流拖动控制系统主要应用于下述三个方面: ①一般性能调速和节能调速 ②高新能的交流调速系统和伺服系统 ③特大容量、极高转速的交流调速 30.从能量转换的角度看,转差功率是否增大,能量是被消耗还是得到利用,是 评价调速系统效率高低的标志。从这点出发,可以把异步电机调速系统分为三 类: ①转差功率消耗型调速系统 定子降电压调速和绕线转子电动机转子串电阻调速属于这一类 ②转差功率馈送型调速系统 绕线转子异步电动机串级调速属于这一类 ③转差功率不变型调速系统 变压变频调速、变极对数调速属于这一类 31.异步电动机变压变频调速 ①基频以下调速 当异步电动机运行在基频(额定频率)以下时,如果磁通太弱,没有充 分利用铁心,是一种浪费;如果磁通太大,又会是铁心饱和,从而导致过大的
最新运动控制系统-复习知识点总结
1运动控制系统的任务是通过对电动机电压、电流、频率等输入电量的控制,来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量,使各种工作机械按人们期望的要求运行,以满足生产工艺及其他应用的需要。
(运动控制系统框图)2.运动控制系统的控制对象为电动机,运动控制的目的是控制电动机的转速和转角,要控制转速和转角,唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩,使转速变化率按人们期望的规律变化。
因此,转矩控制是运动控制的根本问题。
第1章可控直流电源-电动机系统内容提要相控整流器-电动机调速系统直流PWM变换器-电动机系统调速系统性能指标1相控整流器-电动机调速系统原理2•晶闸管可控整流器的特点(1 )晶闸管可控整流器的功率放大倍数在104以上,其门极电流可以直接用电子控制。
(2 )晶闸管的控制作用是毫秒级的,系统的动态性能得到了很大的改善。
晶闸管可控整流器的不足之处晶闸管是单向导电的,给电机的可逆运行带来困难。
晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与di/dt都十分敏感,超过允许值时会损坏晶闸管。
在交流侧会产生较大的谐波电流,引起电网电压的畸变。
需要在电网中增设无功补偿装置和谐波滤波装置。
3.V-M系统机械特4•最大失控时间是两个相邻自然换相点之间的时间,它与交流电源频率和晶闸管整流器的类型有关。
5.(1)直流脉宽变换器根据PWM变换器主电路的形式可分为可逆和不可逆两大类(2)简单的不可逆PWM变换器-直流电动机系统(3 )有制动电流通路的不可逆PWM-直流电动机系统(4 )桥式可逆PWM变换器(5)双极式控制的桥式可逆PWM变换器的优点双极式控制方式的不足之处(6)直流PWM变换器-电动机系统的能量回馈问题”。
(7)直流PWM调速系统的机械特性6..生产机械要求电动机在额定负载情况下所需的最高转速和最低转速之比称为调速范围,用字母D来表示(D的表达式)当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值时电动机转速的变化率,称为静差率SoD与s的相互约束关系对系统的调速精度要求越高,即要求s越小,则可达到的D必定越小。
控制机构知识点总结
控制机构知识点总结控制机构是指用于控制系统中的执行机构和操纵元件,它通过运动传递、能量传递和信息传递等手段,对执行元件进行运动保护、行程调节、力矩平衡或信息反馈,从而实现对系统输出量的调节控制。
一、控制机构的分类根据其功能和结构特点,控制机构可以分为:1. 执行机构:用于实现对系统输出量的调节和控制,可以按照能量类型分为液压、气动、电动和机械执行机构。
2. 操纵元件:用于对执行机构进行控制操作,并将人的意图转化为执行机构的动作信号,主要包括手柄、按钮、开关、面板、指示器等。
二、控制机构的设计原则和要求设计控制机构应考虑以下原则和要求:1. 灵活性:能够适应多种控制要求,包括连续控制、步进控制、组合控制等。
2. 稳定性:能够保持输出量稳定,避免振动、波动和失控的情况。
3. 精度:能够准确地控制输出量,满足系统的控制精度要求。
4. 快速性:能够迅速响应控制指令并实现控制动作,保证系统的快速性能和动态响应能力。
5. 可靠性:能够长时间稳定运行,避免故障和停机的发生。
6. 经济性:结构简单、成本低、运行维护方便。
三、执行机构的工作原理和特点1. 液压执行机构:利用液体传递动力和控制信号,具有工作平稳、迅速、输出功率大和可靠性高等特点,适用于大功率和大扭矩的运动控制。
2. 气动执行机构:利用气体传递动力和控制信号,具有结构简单、动态性能好、无电火花和无污染等特点,适用于低功率和速度要求不高的运动控制。
3. 电动执行机构:利用电动机作为动力源,具有结构紧凑、控制精度高、速度范围广和适应性强等特点,适用于精密位置控制和速度控制。
4. 机械执行机构:利用机械结构传递动力,具有结构简单、传动效率高、成本低等特点,适用于一些简单的运动控制。
四、操纵元件的类型和特点1. 手柄:通过手的动作来控制输出量,操作简单直观,适用于需要频繁手工操作的场合。
2. 按钮:通过手指的按压来控制输出量,操作方式多样化,适用于需要进行手动切换和调节的场合。
《运动控制》学习课程复习
《运动控制》课程复习大纲王一开编第一部分:填空题+简答题1、PWM系统的几种工作状态。
(P129)分正向电动,反向制动,轻载电动三种状态■一般电动状态在一般电动状态中,始终为正值(其正方向示于图1-17a中)。
设ton为VT1的导通时间,则一个工作周期有两个工作阶段:在0 ≤t ≤ton期间,Ug1为正,VT1导通,Ug2为负,VT2关断。
此时,电源电压Us加到电枢两端,电流id 沿图中的回路1流通。
在ton ≤t ≤T 期间,Ug1和Ug2都改变极性,VT1关断,但VT2却不能立即导通,因为id沿回路2经二极管VD2续流,在VD2两端产生的压降给VT2施加反压,使它失去导通的可能。
因此,实际上是由VT1和VD2交替导通,虽然电路中多了一个功率开关器件,但并没有被用上。
■制动状态在制动状态中,id为负值,VT2就发挥作用了。
这种情况发生在电动运行过程中需要降速的时候。
这时,先减小控制电压,使Ug1 的正脉冲变窄,负脉冲变宽,从而使平均电枢电压Ud降低。
但是,由于机电惯性,转速和反电动势E还来不及变化,因而造成E Ud 的局面,很快使电流id反向,VD2截止,VT2开始导通。
制动状态的一个周期分为两个工作阶段:在0 ≤t ≤ton 期间,VT2 关断,-id 沿回路4 经VD1 续流,向电源回馈制动,与此同时,VD1 两端压降钳住VT1 使它不能导通。
在ton ≤t ≤T期间,Ug2 变正,于是VT2导通,反向电流id 沿回路3 流通,产生能耗制动作用。
因此,在制动状态中,VT2和VD1轮流导通,而VT1始终是关断的,此时的电压和电流波形示于图1-17c。
■轻载电动状态有一种特殊情况,即轻载电动状态,这时平均电流较小,以致在关断后经续流时,还没有到达周期T ,电流已经衰减到零,此时,VT2因而两端电压也降为零,便提前导通了,使电流方向变动,产生局部时间的制动作用。
轻载电动状态,一个周期分成四个阶段:第1阶段,VD1续流,电流– id 沿回路4流通;第2阶段,VT1导通,电流id 沿回路1流通;第3阶段,VD2续流,电流id 沿回路2流通;第4阶段,VT2导通,电流– id 沿回路3流通。
运动控制总结
填空:在V-M系统中,脉动电流会产生脉动的转矩,对生产机械不利,同时也增加电机的发热。
为了避免或减轻这种影响,抑制电流脉动的措施主要有:增加整流电流相数或采用多重化技术;设置平均电抗器。
比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状,而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史典型I型系统的开环传递函数是(),典型II型系统的开环传递函数是()双闭环直流调速系统的起动过程分三个阶段,电流上升阶段、恒流阶段和转速调节阶段。
调速系统的动态指标以抗扰性能为主,而随动系统的动态指标则以跟随性能为主。
双闭环直流调速系统,主要饶动量是负载扰动和电网电压扰动,其中对负载只能是转速调节器起到抗扰作用。
(微机)数字控制系统主要特点是离散化和数字化。
在数字测速中,常用光电式旋转编码器作为转速或转角的检测元件,只适于低速段的数字测速方法是T法。
环流可分为静态环流和(动态环流)。
静态环流又可分为两类:(直流平均环流)和(瞬时脉动环流)。
从结构上看,电力电子变压变频器可分为(交-直-交)和(交-交)两大类。
交-直-交变频器中采用三相桥式逆变器时的换流方式有180°导通型和120°导通型两种。
所谓双馈,就是把绕线转子异步电机的定子绕组和转子绕组分别与交流电网或其他含电动势的电路相接,使他们可进行电功率的相互传递。
比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点:比例部分能迅速响应(控制作用),积分部分则最终消除(稳态偏差)。
电流脉动产生转矩脉动,为了避免减轻这种影响,采用抑制电流脉动的措施,主要是:(1)增加整流电流电路相数,或采用重比技术;(2)设置(平均电抗器)。
晶闸管整流与触发装置的传递函数为:()双闭环直流调速系统中,(电流环)为(内环),(转速环)为(外环)。
V-M系统的可逆线路有两种方式:(电枢反接)可逆线路和(励磁反接)可逆线路。
按照交-直-交变频器的中间滤波环节为大电容或大电感,逆变器可划分为(电压源型)或(电流源型)两类。
(完整word版)运动控制系统 复习知识点总结
1 运动控制系统的任务是通过对电动机电压、电流、频率等输入电量的控制,来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量,使各种工作机械按人们期望的要求运行,以满足生产工艺及其他应用的需要。
(运动控制系统框图)2. 运动控制系统的控制对象为电动机,运动控制的目的是控制电动机的转速和转角,要控制转速和转角,唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩,使转速变化率按人们期望的规律变化。
因此,转矩控制是运动控制的根本问题。
第1章可控直流电源-电动机系统内容提要相控整流器-电动机调速系统直流PWM变换器-电动机系统调速系统性能指标1相控整流器-电动机调速系统原理2.晶闸管可控整流器的特点(1)晶闸管可控整流器的功率放大倍数在104以上,其门极电流可以直接用电子控制。
(2)晶闸管的控制作用是毫秒级的,系统的动态性能得到了很大的改善。
晶闸管可控整流器的不足之处晶闸管是单向导电的,给电机的可逆运行带来困难。
晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与di/dt都十分敏感,超过允许值时会损坏晶闸管。
在交流侧会产生较大的谐波电流,引起电网电压的畸变。
需要在电网中增设无功补偿装置和谐波滤波装置。
3.V-M系统机械特4.最大失控时间是两个相邻自然换相点之间的时间,它与交流电源频率和晶闸管整流器的类型有关。
5.(1)直流脉宽变换器根据PWM变换器主电路的形式可分为可逆和不可逆两大类(2)简单的不可逆PWM变换器-直流电动机系统(3)有制动电流通路的不可逆PWM-直流电动机系统(4)桥式可逆PWM变换器(5)双极式控制的桥式可逆PWM变换器的优点双极式控制方式的不足之处(6)直流PWM变换器-电动机系统的能量回馈问题”。
(7)直流PWM调速系统的机械特性6..生产机械要求电动机在额定负载情况下所需的最高转速和最低转速之比称为调速范围,用字母D来表示(D的表达式)当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值时电动机转速的变化率,称为静差率s。
运动控制复习要点及答案
2、电流调节器的作用(ACR):
1)作为内环的调节器,在外环转速的调节过程中,它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压(即 外环调节器的输出量)变化。
2)对电网电压的波动起及时抗扰的作用。 3)在转速动态过程中,保证获得电机允许的最大电流,从而加快动态过程。 4)当电机过载甚至堵转时,限制电枢电流的最大值,起快速的自动保护作用。一旦故障消失,
12、典型 I 型、II 型系统的结构及其各自的特性。P61
R(s )
K
C(s)
s(Ts + 1)
1、典型 I 型系统结构:
;
特性:动态特性跟踪斜坡输入信号。
R (s )
K (τs +1) C(s)
s 2 (Ts + 1)
2、典型Ⅱ型系统结构:
;
特性:二阶误差,精度高,跟踪加速度信号。
3
自动化 10 级运控复习(Z10101)
可以大一些。
交流力矩电机:在恒转矩负载下扩大调速范围,并使电机能在较低转速下运行而不致过热,且
电机转子有较高的电阻值。
采用普通异步电机的变电压调速时,调速范围很窄,采用高转子电阻的力矩电机可以增大调速
范围,但机械特性又变软,因而当负载变化时静差率很大。
6
自动化 10 级运控复习(Z10101)
26、转速闭环交流调压调速系统的静特性、机械特性和各自的特点(画图说明)。 P150 左右两边有极限,不能无限延长。当系统带负载在 A 点运行时,如果负载增大引起转速
Uc
GTF
VF
αβ
R
rec
M Ra
AR
GTR
Uc
运动控制或者电力拖动自动控制知识点整理
33、开环调速系统的机械特性
n U d 0 RI d KsUc RI d
Ce
Ce
Ce
34、开环调速系统稳态结构图
35、采用反馈控制技术构成转
速闭环的控制系统。转速闭环 控制可以减小转速降落,降低 静差率,扩大调速范围 36、反馈控制的基本作用。 根据自动控制原理,将系统的 被调节量作为反馈量引入系 统,与给定量进行比较,用比 较后的偏差值对系统进行控 制,可以有效地抑制甚至消除 扰动造成的影响,而维持被调 节量很少变化或不变,这就是 反馈控制的基本作用。 37、在负反馈基础上的“检测误 差,用以纠正误差”这一原理组 成的系统,其输出量反馈的传 递途径构成一个闭合的环路, 因此被称作闭环控制系统。在 直流调速系统中,被调节量是 转速,所构成的是转速反馈控 制的直流调速系统。 38、带转速负反馈的闭环直流 调速系统原理框图
速系统(V-M 系统)原理 图
VT 是晶闸管整流器,通过调节 触发装置 GT 的控制电压 Uc 来 移动触发脉冲的相位,改变可 控整流器平均输出直流电压 Ud,事先平滑调速。 14、V-M 系统有点 门极电流可以直接用电子控 制;有快速的控制作用;效率 高 15、 触发装置 GT 的作用 把控制电压 Uc 转换成触发脉 冲的触发延迟角α,用以控制 整流电压,达到变压调速的目 的。 16、带负载单相全控桥式整流 电路的输出电压和电流波形 由于电压波形的脉动,造成了
1、电力拖动实现了电能与机械 能之间的能量转变。 2、电力拖动自动控制系统—— 运动控制系统的任务是什么? 通过控制电动机电压、电流、 频率等输入量,来改变工作机 械的转矩、速度、位移等机械 量,是各种工作机械按人们期 望的要求运行,以满足生产工 艺及其他应用的需要。 3、运动控制系统及其组成 运动控制系统由电动机及负 载、功率放大与变换装置、控 制器及相应传感器构成
神经生物学复习知识点
神经生物学复习知识点第一篇神经活动的基本过程第一章神经元和突触一、名词解释:神经元突触神经胶质细胞二、问答题:1. 神经元的主要结构是什么?可分为哪些类型?2. 简述突触的分类。
3. 试述化学突触的结构特征。
4. 试述电突触的结构特征。
5. 神经胶质细胞分为几种类型?第二章神经元膜的电学特性和静息电位一、名词解释:静息电位极化去极化超极化二、问答题:1. 神经元膜的物质转运方式有哪些?2. 通道介导的易化扩散的特性是什么?3. 简述钠钾泵的作用及其生物学意义。
4. 比较生物电记录技术的细胞外记录和细胞内记录。
5. 静息膜电位产生的基本条件是什么?6. 综述静息膜电位的形成机制。
7. 简述影响静息电位的因素。
第三章神经电信号和动作电位一、名词解释:局部电位突触电位阈电位动作电位离子电导兴奋兴奋性阈强度二、问答题:1. 离子学说的要点是什么?2. 简述局部电位的特征及其产生的离子机制。
3. 简述动作电位的特征。
4. 简述动作电位(锋电位)产生的条件及依据是什么?5. 综述动作电位-锋电位产生的离子机制。
6. 综述动作电位-后电位产生的离子机制。
7. 试以阈电位概念解释动作电位的触发机制。
8. 试述神经元的兴奋性及其影响因素。
第四章神经电信号的传递一、名词解释:化学突触传递兴奋性突触后电位(EPSP) 抑制性突触后电位(IPSP)突触整合突触可塑性二、问答题:1. 简述神经电信号传递及其传递方式2. 试述化学突触传递的基本过程和原理。
3. 比较EPSP和IPSP的产生及其特征。
4. 简述突触后电位的整合。
5. 简述突触传递的调制方式。
6. 简述突触可塑性及其产生机制。
7. 简述突触前抑制的产生机制及作用。
第五章神经递质和神经肽一、名词解释:神经递质神经调质戴尔原则二、问答题:1. 神经递质的种类有哪些?2. 确定神经递质的基本条件是什么?3. 简述Ca2+在神经递质释放过程中的作用。
4. 简述递质共存现象及其生理意义。
运动仿真知识点总结
运动仿真知识点总结一、运动仿真的基本原理1. 动力学原理:运动仿真的基本原理之一是动力学原理。
动力学原理是指研究物体在外力作用下产生的运动规律的学科。
它通过牛顿定律、运动矢量、质点动力学、刚体动力学等方面的研究,确定了物体的运动轨迹、速度、加速度等信息,为运动仿真提供了基本的数学模型和理论基础。
2. 控制理论:运动仿真的基本原理之二是控制理论。
控制理论是指研究如何通过控制器来实现对系统运动的控制和调节的一门学科。
在运动仿真中,通过控制器对仿真模型进行控制,可以使其产生不同的运动行为,从而实现对物体、机器人等的精确控制和模拟。
3. 数值计算方法:运动仿真的基本原理之三是数值计算方法。
数值计算方法是指利用计算机对数学问题进行计算和模拟的一种方法。
在运动仿真中,利用数值计算方法对动力学方程、控制模型等进行离散化和求解,可以实现对运动仿真模型的精确求解和模拟。
二、运动仿真的应用领域1. 体育竞赛:运动仿真技术在体育竞赛中得到了广泛的应用。
通过对运动员的运动规律、力学特性等进行仿真,可以对比赛结果进行预测,帮助教练和运动员进行训练和比赛策略的制定。
2. 工程设计:运动仿真技术在工程设计中也得到了广泛的应用。
通过对机械装置、汽车、飞机、船舶等的运动特性进行仿真,可以评估其性能、优化设计方案,减少试验和开发成本。
3. 医学研究:运动仿真技术在医学研究中有着重要的应用。
通过对人体运动、姿势、步态等进行仿真,可以帮助医生对疾病、伤病进行诊断和治疗,设计康复训练方案。
4. 航天航空:运动仿真技术在航天航空领域也有着重要的应用。
通过对航天器、飞机、火箭等的运动特性进行仿真,可以评估其飞行性能、设计控制系统,确保航天航空任务的成功执行。
5. 虚拟现实:运动仿真技术在虚拟现实领域的应用也越来越广泛。
通过对虚拟环境中物体的运动进行仿真,可以实现沉浸式体验、互动式设计等功能,提高虚拟现实系统的真实感和逼真程度。
三、运动仿真的发展现状目前,运动仿真技术已经取得了重要的进展,形成了一系列成熟的理论、方法和工具。
运动控制系统总结
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第三代 :特点是由单一的器件发展为具有驱动、保护功 能的复合功率模块,提高了使用的安全性和可靠性。 3.控制器: (1)模拟控制器 :模拟控制器常用运算放大器及相应的电气 元件实现,具有物理概念清晰、控制信号流向直观等 优点,其控制规律体现在硬件电路和所用的器件上, 因而线路复杂、通用性差,控制效果受到器件性能、 温度等因素的影响。 (2)数字控制器 :硬件电路标准化程度高、制作成本低、而 且不受器件温度漂移的影响。控制规律体现在软件上, 修改起来灵活方便。此外,还拥有信息存储、数据通 信和故障诊断等模拟控制器无法实现的功能。
恒转矩调速方式 电机长期运行时,电枢电流应小于额定 值 IN,而电磁转矩 Te = Km I 。 在调压调速范围内,励磁磁通不变,容 许的输出转矩也不变,称作“恒转矩调速 方式”。
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恒功率调速方式
Te 电磁转矩: = Km I
电磁功率:
PM Tem
在弱磁调速范围内,转速越高,磁通越 弱,容许输出转矩减小,而容许输出转矩 与转速的乘积则不变,即容许功率不变, 为“恒功率调速方式”。
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3.微电子技术--控制基础 微电子技术的快速发展,各种高性能的大规模或超大 规模的集成电路层出不穷,方便和简化了运动控制系 统的硬件电路设计及调试工作,提高了运动控制系统 的可靠性。高速、大内存容量、多功能的微处理器或 单片微机的问世,使各种复杂的控制算法在运动控制 系统中的应用成为可能,并大大提高了控制精度。 4.计算机控制技术--系统控制核心 (1) 计算机控制 (2) 计算机仿真 (3) 计算机辅助设计
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《运动控制系统》期末复习资料
第1章绪论1.什么是运动控制? 电力传动又称电力拖动,是以电动机作为原动机驱动生产机械的系统的总称。
运动控制系统是将电能转变为机械能的装置,用以实现生产机械按人们期望的要求运行,以满足生产工艺及其它应用的要求。
2.运动控制系统的组成:现代运动控制技术是以电动机为控制对象,以计算机和其它电子装置为控制手段,以电力电子装置为弱电控制强电的纽带,以自动控制理论和信息处理理论为理论基础,以计算机数字仿真或计算机辅助设计为研究和开发的工具。
3.运动控制系统的基本运动方程式:第2章转速反馈控制的直流调速系统1.晶闸管-电动机(V-M )系统的组成:纯滞后环节,一阶惯性环节。
2.V-M 系统的主要问题:由于电流波形的脉动,可能出现电流连续和断续两种情况。
3.稳态性能指标:调速范围D 和静差率s 。
D =??(1-??),额定速降??,D =????,s =????04.闭环控制系统的动态特性;静态特性、结构图?5.反馈控制规律和闭环调速系统的几个实际问题,积分控制规律和比例积分控制规律。
积分控制规律:t 0n cd 1tU U 比例积分控制规律:稳态精度高,动态响应快6.有静差、无静差的主要区别:比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状;而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。
比例积分放大器的结构:PI 调节器7.数字测速方法:M 法测速、T 法测速、M/T 法测速。
8.电流截止负反馈的原理:采用某种方法,当电流大到一定程度时才接入电流负反馈以限制电流,而电流正常时仅有转速负反馈起作用控制转速。
电流截止负反馈的实现方法:引入比较电压,构成电流截止负反馈环节9.脉宽调制:利用电力电子开关的导通与关断,将直流电压变成连续可变的电压,并通过控制脉冲宽度或周期达到变压变频的目的。
10.直流蓄电池供电的电流可反向的两象限直流斩波调速系统,已知:电源电压Us=300V,斩波器占空比为30%,电动机反电动势E=100V,在电机侧看,回路的总电阻R=1Ω。
《运动控制系统》知识要点
(2)输出瞬时电压不等(引起瞬时脉动环流) 消除瞬时脉动环流,可采用无环流控制。按照实现无环流控制原理的不同, 无环流可逆系统又有两大类:逻辑控制无环流系统和错位控制无环流系统。 为什么对于 配合控制,我们还称之为有环流系统?如何抑制环流? Ch5 异步电机调速 按照交流异步电动机的原理, 从定子传入转子的电磁功率 Pm 可分为两部分: 一 部分 Pmech (1 s) Pm 是拖动负载的有效功率,称作机械功率;另一部分 Ps sPm 是 传输给转子电路的转差功率。转差功率是否增大,是消耗掉还是得到回收,是评价 调速系统效率高低的标志。从这点出发,可把异步电机调速系统分为三类: (1)转差功率消耗型 降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速 (2)转差功率馈送型 绕线转子电动机串级调速、双馈电动机调速 (3)转差功率不变型 变极对数调速、变压变频调速 异步电动机的功率和转矩 (1)功率关系 从电网输入有功功率: P 1 m1U1 I1 cos 1 ; 进入转子的电磁功率: Pm P 1 pcu1 p Fe 1 S ' 2 1 S ' 转化成总机械功率: P m1 I 2 ( r2 ) Pm pcu2 pcu2 (1 S ) Pm S S 从轴上输出的有效机械功率:
n
稳态结构图 开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系: 1)闭环系统的静特性比开环系统的机械特性硬的多; nop ncl 1 K 2)闭环系统的静差率要比开环系统小的多 sop scl 1 K 3)如果所要求的静差率一定,闭环系统可以大大提高调速范围。 Dcl (1 K ) Dop 反馈控制规律: 1)只用比例放大器的反馈控制系统,其被调量仍有静差。 2)反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。 反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。
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1 运动控制系统的任务是通过对电动机电压、电流、频率等输入电量的控制,来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量,使各种工作机械按人们期望的要求运行,以满足生产工艺及其他应用的需要。
(运动控制系统框图)2. 运动控制系统的控制对象为电动机,运动控制的目的是控制电动机的转速和转角,要控制转速和转角,唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩,使转速变化率按人们期望的规律变化。
因此,转矩控制是运动控制的根本问题。
第1章可控直流电源-电动机系统内容提要相控整流器-电动机调速系统直流PWM变换器-电动机系统调速系统性能指标1相控整流器-电动机调速系统原理2.晶闸管可控整流器的特点(1)晶闸管可控整流器的功率放大倍数在104以上,其门极电流可以直接用电子控制。
(2)晶闸管的控制作用是毫秒级的,系统的动态性能得到了很大的改善。
晶闸管可控整流器的不足之处晶闸管是单向导电的,给电机的可逆运行带来困难。
晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与di/dt都十分敏感,超过允许值时会损坏晶闸管。
在交流侧会产生较大的谐波电流,引起电网电压的畸变。
需要在电网中增设无功补偿装置和谐波滤波装置。
3.V-M系统机械特4.最大失控时间是两个相邻自然换相点之间的时间,它与交流电源频率和晶闸管整流器的类型有关。
5.(1)直流脉宽变换器根据PWM变换器主电路的形式可分为可逆和不可逆两大类(2)简单的不可逆PWM变换器-直流电动机系统(3)有制动电流通路的不可逆PWM-直流电动机系统(4)桥式可逆PWM变换器(5)双极式控制的桥式可逆PWM变换器的优点双极式控制方式的不足之处(6)直流PWM变换器-电动机系统的能量回馈问题”。
(7)直流PWM调速系统的机械特性6..生产机械要求电动机在额定负载情况下所需的最高转速和最低转速之比称为调速范围,用字母D来表示(D的表达式)当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值时电动机转速的变化率,称为静差率s。
D与s的相互约束关系对系统的调速精度要求越高,即要求s越小,则可达到的D必定越小。
当要求的D越大时,则所能达到的调速精度就越低,即s越大,所以这是一对矛盾的指标。
第二章闭环控制的直流调速系统内容提要⏹转速单闭环直流调速系统⏹转速、电流双闭环直流调速系统调节器的设计方法1.异步电动机从定子传入转子的电磁功率可分成两部分:一部分是机械轴上输出的机械功率;另一部分是与转差率成正比的转差功率。
.异步电动机按调速性能分类第一类基于稳态模型,动态性能要求不高,例如转速开环的变压变频调速系统和转速闭环的转差频率控制系统。
而另一类则基于动态模型,动态性能要求高,例如矢量控制系统和直接转矩控制系统。
同步电动机的调速:同步电动机的转差率恒为零,从定子传入的电磁功率全部变为机械轴上输出的机械功率,只能是转差功率不变型的调速系统。
同步电动机的调速只能通过改变同步转速来实现,由于同步电动机极对数是固定的,只能采用变压变频调速。
2.反馈控制的基本思想3.开环与闭环调速系统的区别:1差率约束下,闭环系统的调速范围为开环系统的(1+K)倍4.反馈控制规律5..电流截止负反馈。
6.积分控制规律和比例控制规律的区别在于:。
7.在阶跃输入作用之下,比例调节器的输出可以立即响应,而积分调节器的输出只能逐渐地变化,调速系统一般应具有快与准的性能,即系统既是静态无差又具有快速响应的性能。
实现的方法是把比例和积分两种控制结合起来,组成比例积分调节器(PI)。
8..对于经常正、反转运行的调速系统,应尽量缩短起、制动过程的时间,完成时间最优控制。
即在过渡过程中始终保持转矩为允许的最大值,使直流电动机以最大的加速度加、减速。
到达给定转速时,立即让电磁转矩与负载转矩相平衡,从而转入稳态运行。
9.(1)双闭环直流调速系统起动过程的转速和电流波(2)双闭环系统在起、制动过程中,电流闭环起作用,保持电流恒定,缩小系统的过渡过程时间。
一旦到达给定转速,系统自动进入转速控制方式,转速闭环起主导作用,而电流内环则起跟随作用,使实际电流快速跟随给定值(转速调节器的输出),以保持转速恒定。
(3)系统的静特性当转速调节器不饱和时表现出来的静特性是转速双闭环系统的静特性,表现为转速无静差;转速调节器饱和时表现出来的静特性是电流单闭环系统的静特性,表现为电流无静差,电流给定值是转速调节器的限幅值。
(4)转速调节器的作用归纳为电流调节器的作用归纳为10 香农(Shannon)采样定理规定:如果随时间变化的模拟信号的最高频率为fmax ,只要按照f>2fmax采样频率进行采样,则取出的样品序列就可以代表(或恢复)模拟信号11.常用的阶跃响应跟随性能指标有上升时间、超调量和调节时间,12.为了使系统对阶跃给定无稳态误差,不能使用0型系统,至少是Ⅰ型系统;当给定是斜坡输入时,则要求是Ⅱ型系统才能实现无稳态误差。
两种系统的比较⏹典型I型系统和典型Ⅱ型系统在稳态误差上有区别。
⏹典型I型系统在跟随性能上可以做到超调小,但抗扰性能稍差。
⏹典型Ⅱ型系统的超调量相对较大,抗扰性能却比较好。
⏹这些是设计时选择典型系统的重要依据。
电流调节器的设计(采用I 型系统)设计分为以下几个步骤:1.电流环结构图的简化简化内容⏹忽略反电动势的动态影响⏹等效成单位负反馈系统⏹小惯性环节近似处理2.电流调节器结构的选择3.电流调节器的参数计算4.电流调节器的实现设计举例:1.电流环的设计① 确定时间常数整流装置滞后时间常数T s电流滤波时间常数T oi电流环小时间常数之和T i②选择电流调节器结构⏹ 要保证稳态电流无差,可按典型I 型系统设计电流调节器。
⏹ 电流环控制对象是双惯性型的,用PI 型电流调节器。
③计算电流调节器参数电流调节器超前时间常数电流环开环增益K IACR 的比例系数Ki④校验近似条件电流环截止频率满足晶闸管整流装置传递函数的近似条件:满足忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件:满足电流环小时间常数近似处理条件12. 异步电动机T 型等效电路异步电动机简化等效电路27(A) 异步电动机的机械特性28.变压变频调速是改变同步转速的一种调速方法,同步转速随频率而变化基频以下调速原理:恒压频比控制:基频以上调速28基频以下电流补偿控制:基频以下运行时,采用恒压频比的控制方法具有控制简便的优点,但负载的变化将导致磁通的改变,因此采用定子电流补偿控制,根据定子电流的大小改变定子电压,可保持磁通恒定。
e T s 1n 1em T m s 0小结:A.恒压频比控制最容易实现,它的变频机械特性基本上是平行下移,硬度也较好,能够满足一般的调速要求,低速时需适当提高定子电压,以近似补偿定子阻抗压降B.恒定子磁通、恒气隙磁通和恒转子磁通的控制方式均需要定子电流补偿,控制要复杂一些。
C.恒定子磁通和恒气隙磁通的控制方式虽然改善了低速性能。
但机械特性还是非线性的,产生转矩的能力仍受到限制。
D.恒转子磁通的控制方式,可以得到和直流他励电动机一样的线性机械特性,性能最佳。
29.异步电动机变频调速需要电压与频率均可调的交流电源,常用的交流可调电源是由电力电子器件构成的静止式功率变换器,一般称为变频器。
间接变频:先将恒压恒频的交流电整成直流电,再将直流电逆变成电压与频率均可调的交流,直接变频;将恒压恒频的交流电直接变换为电压与频率均可调的交流电,无需中间直流环节30.交-直-交变频器主回路结构图~、宽度按一定规律变化的脉冲序列,用这样的高频脉冲序列代替期望的输出电压31.以频率与期望的输出电压波相同的正弦波作为调制波(Modulation wave),以频率比期望波高得多的等腰三角波作为载波(Carrier wave),当调制波与载波相交时,由它们的交点确定逆变器开关器件的通断时刻,从而获得高度相等、宽度按正弦规律变化的脉冲序列,这种调制方法称作正弦波脉宽调制(Sinusoidal pulse Width Modulation,简称SPWM)32.三相PWM逆变器双极性SPWM波形34 电流跟踪PWM (CFPWM ,Current Follow PWM )的控制方法是:在原来主回路的基础上,采用电流闭环控制,使实际电流快速跟随给定值,在稳态时,尽可能使实际电流接近正弦波形,这就能比电压控制的SPWM 获得更好的性能。
它是以正弦波电流为控制目标的4-13电流滞环跟踪控制的A 相原理-12d +2dU --*A i A i h 2A 1VD 4VD 1VT 4VT HBC图4-14 电流滞环跟踪控制时的三相电流波形与相电压PWM波形电流跟踪控制的精度与滞环的宽度有关,同时还受到功率开关器件允许开关频率的制约。
当环宽选得较大时,开关频率低,但电流波形失真较多,谐波分量高;如果环宽小,电流跟踪性能好,但开关频率却增大了。
实际使用中,应在器件开关频率允许的前提下,尽可能选择小的环宽35.把逆变器和交流电动机视为一体,以圆形旋转磁场为目标来控制逆变器的工作,这种控制方法称作“磁链跟踪控制”,磁链轨迹的控制是通过交替使用不同的电压空间矢量实现的,所以又称“电压空间矢量PWM(SVPWM,Space Vector PWM)控制”。
图4-17 旋转磁场与电压空间矢量的运动轨迹图4-18 电压矢量圆轨迹(2)零矢量的插入有效地解决了定子磁链矢量幅值与旋转速度的矛盾。
(3).按空间矢量的平行四边形合成法则,用相邻的两个有效工作矢量合成期望的输出矢量,这就是电压空间矢量PWM(SVPWM)的基本思想。
所谓等效是指在一个开关周期内,产生的定子磁链的增量近似相等。
通常以开关损耗较小和谐波分量较小为原则,安排基本矢量和零矢量的作用顺序,一般在减少开关次数的同时,尽量使PWM输出波型对称,以减少谐波分量。
(4)零矢量集中的实现方法按照对称原则,将两个基本电压矢量的作用时间、平分为二后,安放在开关周期的首端和末端,把零矢量的作用时间放在开关周期的中间,并按开关次数最少的原则选择零矢量。
(5)零矢量分布的实现方法将零矢量平均分为4份,在开关周期的首、尾各放1份,在中间放两份,将两个基本电压矢量的作用时间、平分为二后,插在零矢量间。
按开关损耗较小的原则,选取零矢量(6)会根据要求判别期望定子磁链的轨迹P161(8)SVPWM的实现(7)SVPWM控制模式的特点36.转差频率控制的基本思想若能够保持气隙磁通不变,且在s值较小的稳态运行范围内,异步电动机的转矩就近似与转差角频率成正比。
也就是说,在保持气隙磁通不变的前提下,可以通过转差角频率来控制转矩,这就是转差频率控制的基本思想。
第5章内容提要⏹异步电动机动态数学模型⏹异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统⏹异步电动机按定子磁链控制的直接转矩控制系统⏹直接转矩控制系统与矢量控制系统的比较1.异步电动机是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。