运动控制系统总结 ppt课件

Ud E
24
U g 1 的正脉冲比 负脉冲窄 ，
E Ud
i d 始终为负。
制动状态的电压、电流波形 图20220-/1111/24有制动电流通路的不可逆PWM变换器-直流电动机系统25
VT1、VD2、VT2和VD1
id
四个管子轮流导通。
1
2
0
t4
4
ton
t2 T
t
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020/11/24
(d) 轻载电动状态的电流波形
2020/11/24
14
n
n0
nN
n1
UN
n2
U1
n3
U2
U3
O
IL
I
调压调速特性曲线
2020/11/24
15
n
n0
nN
n1
Ra
n2 n3
R1
R2
R3
O
IL
I
调阻调速特性曲线
2020/11/24
16
n
n3
n0
nn12 nN
N
O
TL
1 2 3
Te
调磁调速特性曲线
2020/11/24
17
第2章
转速反馈控制的直流调速系统
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。
2020/11/24
6
交流调速系统
交流电动机（尤其是笼型感应电动机） 结构简单
交流电动机动态数学模型具有非线性 多变量强耦合的性质，比直流电动机复杂 得多。
2020/11/24
7
运动控制系统的转矩控制规律
忽略阻尼转矩和扭转弹性转矩，运动 控制系统的简化运动方程式
37
M法测速
• 记取一个采样周期内旋转编码器发出的脉冲个
数来算出转速的方法称为M法测速，又称频率
法测速。
n 60M1 r/min ZTc
(2-77)
2020/11/24
38
• M法测速分辨率为
Q6(0M11)6M 0160 ZcT ZcT ZcT
（2-78）
• M法测速的分辨率与实际转速的大小无关。
• M法的测速误差率的最大值为
60 M1 60 (M11)
ma x
ZcT
Zc T 60 M1
ZcT
10% 0 1 10% 0
M1
（2-79）
• δmax与M1成反比。转速愈低，M1愈小，误差率愈
大。 2020/11/24
39
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。
26
U s R d IE R d IC e n
2020/11/24 直流PWM调速系统（电流连续）的机械特性
27
转速控制的要求和稳态调速性能指标
调速范围
静差率s
D n max n min
s nN 100% n0
2020/11/24
28
静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准
• 特性a和b的硬 度相同，
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
运动控制系统及其组成
2020/11/24
5
直流调速系统
直流电动机的数学模型简单，转矩易 于控制。
• 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 M2/ f0，
• 电动机转速为
2020/11/24
n 60 60 f0 ZTt ZM2
（2-80）
40
• 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
J
d m
dt
Te
TL
d m
dt
m
2020/11/24
8
• 转矩控制是运动控制的根本问题
J
dm
dt
Te
TL
• 磁链控制同样重要
Te KTIa
2020/11/24
9
生产机械的负载转矩特性
• 生产机械的负载转矩TL是一个必然存 在的不可控扰动输入。
J
dm
dt
Te
TL
2020/11/24
10
恒转矩负载
运动控制系统总结
第1章 绪论
2020/11/24
1
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。
2020/11/24
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
2020/11/24 C e(1K pK s /C e) C e(1K ) C e(1K ) 31
2020/11/24
32
转速负反馈闭环直流调速系统稳态 结构框图
•
2020/11/24
33
2020/11/24
图2-21 额定励磁下直流电动机 的动态结构框图
(a)电压电流间的结构框图 (b)电流电动势间的结构框图 (c)直流电动机的动态结构
• 特性a和b额定 速降相同，
• 特性a和b的静 差率不相同。
2020/11/图24 2-14 不同转速下的静差率
29
调速范围、静差率和额定速降之间的关系
D nNs nN (1 s)
2020/11/24
30
转速反馈控制直流调速系统
•
n K pK sU n *IdRK pK sU n * R Id
Ws(
s
)
Ks 1Tss
2020/11/24
21
直流PWM变换器-电动机系统
2020/11/24
22
不可逆PWM变换器-直流电动机系统
2020/11/24 电压和电流波形
Ud tTonUs Us
23
有制动电流通路的不可逆 PWM变换器-直流电动机系统
一般电动状态的 电压、电流波形
2020/11/24
2020/11/24
18
晶闸管整流器-电动机系统
•
Ud KsUc
2020/11/24
19
电流连续时V-M系统的机械特性
•
n 1 Ce
(Ud0
IdR)
2020/11/24
20
晶闸管触发电路与整流装置的传递函数
• 输入输出关系为
U d0K sU c 1 (tT s)
Ws(s)U Udc0((ss))KseTss
框图
34
反馈控制规律
2020/11/24
35
2.4 直流调速系统的数字控制
2020/11/24
36
数字测速方法的精度指标
• 当被测转速由n1变为n2时，引起记数值增量 为1，则该测速方法的分辨率是
Qn2 n1
• 转速实际值和测量值之差与实际值之比定 义为测速误差率
n100%
n
2020/11/24
a）位能性恒转矩负载 b) 反抗性恒转矩负载
2020/11/24
11
恒功率负载
TL
PL
m
常数
m
2020/11/24
12
直流调速系统
• 电枢回路
ud0 EidRLdddit
2020/11/24
13
调节直流电动机转速的方法
（1）调节电枢供电电压； （2）减弱励磁磁通； （3）改变电枢回路电阻。
n U IR Ke