运动控制讲义
运动的控制课件
不同部位损伤所致功能障碍特点
不同部位损伤所致功能障碍特点
广泛大脑皮层: 双侧旁中央小叶 额叶 基底节区 丘脑 脑干:中脑、桥脑、延髓 小脑 颈髓:四肢瘫 脊髓:截瘫
广泛大脑皮层
广泛大脑皮层损伤
常见原因:缺血缺氧性脑病、一氧化碳中毒、心肺复 苏术后、严重低血糖昏迷等。
功能障碍特点: ➢ 认知障碍明显、构音障碍、吞咽障碍 ➢ 躯干四肢肌张力障碍:动作性震颤、肌张力增高或降
以调节和影响大脑皮质发动的随意运动,完成 精细运动。
参与运动计划的形成和运动程序的编程。 精细运动程序存于小脑。
大脑皮层发起冲动时,下行通路至皮层大脑调 存储程序,回输到大脑皮层运动区,通过皮脊 束与皮层脑干束发生运动。
在运动过程中,小脑既接受来自皮层的冲动, 又接受来自周围深感觉和外感受器的输入信息,
运动的控制问题就其周围环境而言,因人 而异,而且还要根据个体的要求、环境和 目标而不断改变,所以感觉、认知和活动 三者之间相互作用。在这个模式中,中枢 神互动,系统地进行整合。
阶梯运动控制学说
阶梯运动控制学说( hierarchical control theory) :
额叶前皮质(8区) 参与抽象思维,制订运动方案 和预测动作结果。
额叶前区和顶后皮质是运动控制的最高中枢,在此 水平决定采取的动作和预测可能的结果。
基底神经节:有尾状核,壳核,苍白球、屏状核、底丘 脑及黑质(与基底节有联系)。
皮质→纹状体→苍白球→丘脑VLo→皮层(SMA), 特别是辅助运动区,形成环路。
性疼痛和异常感觉 ➢ 对侧轻偏瘫 ➢ 对侧同向偏盲或象限盲 ➢ 情绪异常、丘脑发作 ➢ 对侧肢体轻共济失调、不自主运动 康复要点:改善情绪、控制疼痛,本体感觉输
老师期末复习运动控制讲课要点
运动控制技术一、什么是运动控制系统,它由什么组成?运动控制系统(Motion Control System)也可称作电力拖动控制系统(Control Systems of Electric Drive)。
它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。
现代运动控制已成为电机学、电力电子技术、微电子技术、计算机控制技术、控制理论、信号检测与处理技术等多门学科相互交叉的综合性学科二、什么是机床的数字控制以数字指令方式控制机床各部件的相对运动和动作。
将数字代码输入机床的数字控制装置(即控制机床的专用计算机)中去,经过计算机的计算处理、伺服控制、驱动机床各部件运动,完成上述空间直线段的加工。
用这种控制技术控制的机床就称为“数控机床”或“NC机床”。
(Numerically Controlled Machine Tool)轮廓加工控制:不仅对坐标的移动量进行控制,而且对各坐标的速度及它们之间比率都要行严格控制,以便加工出给定的轨迹。
在允许的误差范围内,从微观上看,用沿直线(精确地说沿逼近函数)的各轴最小单位移动量合成的分段运动来代替曲线运动,从而加工出轮廓。
基本名词术语:1.点位控制:控制点到点的距离;2.轮廓控制:控制轮廓加工,实时控制位移和速度;3. 分辨率:闭环数控机床的最小监测单位,也叫设定单位。
它代表了数控系统和数控机床的精度。
4、脉冲当量:数控系统中,一个指令脉冲代表的位移量(开环);5、插补:数据密化,用已知线型(已有插补轨迹)代替未知线型。
6、直线插补:数控机床加工时,刀具运动轨迹是直线的,称为直线插补。
7、圆弧插补:数控机床加工时,刀具运动轨迹是圆弧的,称为圆弧插补;三、什么是开放式数控系统?及开放式数控系统的特点是什么?IEEE(国际电气电子工程师协会)是这样定义开放式数控系统的:“符合系统规范的应用系统可以运行在多个销售商的不同平台上,可以与其它系统的应用进行互操作,并且具有一致风格的用户交互界面。
运动控制讲义
2.2.2 转动惯量和飞轮转矩的折算 可根据动能守恒原则: 可根据动能守恒原则:即 E=EM+E1+EL 2 2 2 2 1)对于旋转运动 1/2J ωM = 1/2JM ωM + 1/2J1 ω1 + 1/2JL ωL 对于旋转运动 J = JM nM 2 / nM 2 + J1 n1 2 / nM 2 + JL nL 2 / nM 2
传动部件从根本 上限制了伺服系 统的精度! 统的精度!
伺服控制系统及其产生
能量
驱动电路
Uidea、Iidea
Fidea、Videa
动力部件
(Tidea、nidea)
最终执行部件
伺服系统
控制部件
伺服控制系统
能量流动方向: 信息流动方向:
运动控制系统的总体构成
给定运动指令 能量
运动控制系统 运动 动指令 控制 器
0
TL
T
位能转矩:由物体的重力和弹性体的压缩、拉伸与扭转大亨作用所 位能转矩:由物体的重力和弹性体的压缩、 产生的负载转矩 n 特点:其作用方向恒定, 特点:其作用方向恒定,与运动方向无关 其机械特性曲线: 其机械特性曲线: 2.3.2 离心式通风机型机械特性 特点:按离心力原理工作,即负载转矩 与转速n的平方成正比 特点:按离心力原理工作,即负载转矩TL与转速 的平方成正比 2.3.3 直线型机械特性 特点:负载转矩 随转速n的增加成正比的增大 的增加成正比的增大, 特点:负载转矩TL随转速 的增加成正比的增大,即TL =c n 2.3.4 恒功率型机械特性 特点:负载转矩 与转速n成反比 成反比, 特点:负载转矩TL与转速 成反比,即TL =k/ n n 也就是: 也就是:k=TLn ∝ P 0 T 0 TL T
运动控制-运动学基础精品课件
低层:脑干和脊髓,与执行动作相关,包括激活运动神经 元和中间神经元,产生目的性动作并对姿势进行必要的调 整。
反射运动 模式化运动 随意运动
运动模式化理论
10
11
儿童运动发育与患者功能恢复路径
反射运动
模式化运动
脏束Βιβλιοθήκη 运,动终核 。
止 于
1.临床综合症-前束综合症 anterior cord syndrome 脊髓前部损伤 损伤平面以下运动(皮质脊髓束)和温痛觉(脊髓丘脑 束)丧失 本体感觉存在(薄束和楔束)
2.临床综合症-后束综合症 posterior cord syndrome 脊髓后部损伤 损伤平面以下本体感觉丧失(薄束和楔束) 运动(皮质脊髓束)和温痛觉(脊髓丘脑束)存在 此症最为少见
随意运动
随意运动
模式化运动
反射运动
高级运动功能的发展
12
运动模式化理论
运动的三种形式:反射性运动、随意运动、模 式化运动,三种运动可互相转换。
1.反射性运动:运动形式固定,反应迅速,不 受意识控制,主要在脊髓水平控制。
2.随意性运动:整个运动过程均受主观意识控 制,可以通过运动学习过程不断提高,并获得 运动技巧。
原发性脊髓损伤 • 脊髓休克、 • 脊髓挫伤、 • 脊髓断裂 继发性脊髓损伤 • 水肿、出血、受压
脊髓休克
脊髓受到外力作用后短时间内脊髓功能完全 消失,持续时间一般为数小时至数周,偶有数月 之久 此期间无法对损害程度作出正确的评估,脊 髓休克消退以后中枢神经系统实质性损害才能表 现判断脊髓休克的指标 球-肛门反射,刺激龟头(男)或阴蒂(女) 引起肛门括约肌反射性收缩 该反射一旦出现,提示脊髓休克已经结束
《精品课件》运动控制课件 (1)
-
-
U fn
Ufi
器
TA
T G
模拟电路方式--数字模拟电路方式--全数字方式 数字控制器与模拟控制器相比,具有下列优点:
◆能明显地降低控制器硬件成本。 ◆可显著改善控制的可靠性。 ◆数字电路温度漂移小,不存在参数变化的影响,稳定性好。
◆硬件电路易标准化。 ◆为复杂控制算法的实现提供了坚实基础。
运动控制系统的微机数字控制,大体经历三个阶段∶ 第一个阶段: 系统的控制器主要采用具有单一数据处理功能的 微处理器(Microprocessor)。如Intel 8086 。 第二个阶段: 系统主要采用单片微型计算机(Micro-Controller) 和数字信号处理器(DSP)。如MCS-51系列和MCS-96系列单片机 ; 数字信号处理器(DSP),如TMS320系列、MOTOROLA公司的 68000系列以及NEC公司的μPD7720系列等等 。 第三个阶段: 九十年代后期的具有单片机特点的数字信号处理器 。 1997年TI公司推出了面向电机控制领域的DSP芯片-- TMS320C240(F240)芯片。
第三代器件的主要特点是采用MOS门极控制和集成化。其代表性器 件是功率MOSFET、IGBT和IPM
现代的电力电子变换装置中,PWM技术是目前主要采用 的变换器控制技术。
IPM(智能功率模块)
P
泵升电阻 (需外接)
VT1
VT3
B U
VT5
V
W
VT7
VT4
VT6
VT2
N
3.电动机方面
与直流电动机相比,交流电动机特别是鼠笼式异步电动机具有一系列 突出的优点:制造成本低廉、重量轻、惯性小、可靠性和运行效率高、基 本上不用维修、能在恶劣的甚至是含有易爆性气体的环境中安全运行。正 是由于交流电动机有这些优势,使它在电力传动系统中的应用范围比直流 电动机广泛得多。据统计,
运动控制基础培训课程
培训内容
✓运动控制系统概论 ✓ 运动控制系统常用部件
✓运动平台零部件 ✓电动机及驱动器 ✓变频器 ✓输入/输出元器件
✓ 运动控制系统设计与应用 ✓ 运动控制系统高级技术
✓ 电磁兼容技术 ✓ 机器视觉应用
✓应用案例
运动控制系统概论
运动控制系统概论
什么是运动控制? 简单地讲,运动控制就是对机械传动装置的位置、速度 进行实时的控制管理,使运动部件按照预期的轨迹和设 定的运动参数(速度、加速度参数等)完成相应的动作。
运动控制系统的典型构成(续1)
开环控制系统(Open Loop)
应用程序指令
运动指令
反馈元件
上位计算机
运动控制器
驱动器
电机
负载
电机:(直流伺服电机)、交流伺服电机 驱动器:电流放大,位置反馈控制 运动控制器:运动规划,位置脉冲指令 上位计算机:运动代码生成,应用程序,人机界面
运动控制系统的典型构成(续2)
✓ 低成本 ✓ 控制简单,能直接实现数字控制 ✓ 开环控制,位移与脉冲数成正比,速度与 脉冲频率成正比 ✓ 结构简单,无换向器和电刷,坚固耐用 ✓ 抗干扰能力强 ✓ 无累积定位误差
步进电机的缺点
✓单步响应中有较大的超调量和振荡 ✓承受惯性负载能力差,仅适用于负载惯量与电机转子惯量比低的运 行情况 (惯量比小于3) ✓转速不够平稳,粗糙的低速特性 ✓不适合于高速运行 ✓自振效应 ✓ 高速时损耗较大 ✓ 低效率,电机过热(机壳可达90℃) ✓ 噪音大,特别在高速运行时 ✓ 当出现滞后或超前振荡时,几乎无法消除 ✓ 可选择的电机尺寸有限 ,输出功率较小 ✓ 位置精度较低
运动平台零部件
滚动导轨
直线电机
滚动导轨特点:
运动控制系统专题讲座
运动控制系统专题讲座
• 第二代电力电子器件是全控型器件,通过门极既可以使器件 开通,也可以使它关断,例如MOSFET、IGBT、GTO等。 此类器件用于无源逆变(DC→AC)和直流调压(DC→DC) 时,无须强迫换流回路,主电路结构简单。第二代电力电子 器件的另一个特点是可以大大提高开关频率,用PWM技术 控制功率器件的开通与关断,可大大提高可控电源的质量。 • 第三代电力电子器件的特点是由单一的器件发展为具有驱动、 保护等功能的复合功率模块,提高了使用的安全性和可靠性。
运动控制系统专题讲座
• 何时刻只能执行一条指令,属于串行运行方式,其滞后时间 比模拟控制器大得多,在设计系统时应予以考虑。
• 1.1.4 信号检测与处理
• 运动控制系统中常需要电压、电流、转速和位置的反馈信号, 为了真实可靠地得到这些信号,并实现功率电路(强电)和 控制器(弱电)之间的电气隔离,需要相应的传感器。电压、 电流传感器的输出信号多为连续的模拟量,而转速和位置传 感器的输出信号因传感器的类型而异,可以是连续的模拟量, 也可以是离散的数字量。由于控制系统对反馈通道上的扰动 无抑制能力,所以,信号传感器必须有足够高的精度,才能 保证控制系统的准确性。
GD2 4gJ ;
n——转子的机械转速(r/min),
60 m n . 2
运动控制系统专题讲座
• 运动控制系统的任务就是控制电动机的转速和转角,对于直 线电动机来说就是控制速度和位移。由式(1-1)和式(1-2) 可知,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Te,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。 • 为了有效地控制电磁转矩,充分利用电机铁心,在一定的电 流作用下进可能产生最大的电磁转矩,以加快系统的过渡过 程,必须在控制转矩的同时也控制磁通(或磁链)。因为当 磁通(或磁链)很小时,即使电枢电流(或交流电机定子电 流的转矩分量)很大,实际转矩仍然很小。何况由于物理条 件限制,电枢电流(或定子电流)总是有限的。因此,磁链 控制与转矩控制同样重要,不可偏废。通常在基速(额定转 速)以下采用恒磁通(或磁链)控制,而在基速以上采用弱 磁控制。
PLC教程运动控制PPT.ppt
案例三:立式包装机方案
3.5、产品优势
1、包装速度快 轻松满足立式包装行业
120bpm包装速度。
4、简化机械结构 通过补偿算法补偿切位偏差, 省去调整膜位置的机械结构。
2、包装高精度 在最快速度下满足 1-2mm色标范围误差。
5、完善的保护措施 传感器故障检测、色标丢
失、印刷错位故障保护。
3、包装袋长宽度广 内置电子凸轮,
产品名称 PLC 伺服 触摸屏 编码器
型号 CAM-16T-E DS3-47P5-PQA TG765-MT 2000线
数量 1 1 1 1
案例一:前缘送纸
1.1.2、性能优点
1 送纸位置精准 高精度的编码器和电机的反馈保证了送纸位置精度。 2 送纸速度平稳 通过优化的凸轮曲线使送纸过程更加平滑。 3 送纸速度快 送纸速度快。实际效果可达150米/分钟。 4 无累积误差 光电反馈确保系统不存在累积误差。 5 操作便捷 报警显示直观,参数修改、数据监控操作便捷。
飞剪机是在轧件运动中对轧件实施剪切 工艺的一种设备,是连续式轧钢生产线上 不可缺少的、非常关键的设备之一。随着 轧钢工艺发展及钢厂产能扩张的改造需要 ,对轧钢设备提出了更高的要求,主要体 现在大轧制断面和高轧制速度两方面。飞 剪常用于轧钢,造纸等生产线上。
案例二:轮切、飞剪方案
2.2、控制方案
方案采用信捷运动控制专用CAM系列PLC,内部高速处理电子凸轮数据, 通过信捷TG系列触摸屏设定飞剪参数,PLC自动计算凸轮位置,通过高速脉 冲给定信捷DS3-PQA系列伺服位置信号,完成剪裁时同步控制,同步后平滑 过渡并循环执行。
信捷全新开发的立式包装机系统连续剪切,切刀横封分离,使得包装 效率高、包装成型好。
案例三:立式包装机方案
公共基础知识运动控制技术基础知识概述
《运动控制技术基础知识概述》一、引言运动控制技术作为现代工业自动化领域的关键技术之一,在生产制造、机器人、航空航天等众多领域发挥着至关重要的作用。
它涵盖了机械、电气、电子、控制等多个学科领域,通过精确地控制电机等执行机构的运动,实现对物体位置、速度和加速度的精确控制。
本文将对运动控制技术的基础知识进行全面综合的概述,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、基本概念1. 运动控制的定义运动控制是指对机械运动部件的位置、速度、加速度等进行实时的控制,以实现特定的运动轨迹和运动要求。
它通常涉及到电机、驱动器、控制器、传感器等设备的协同工作。
2. 运动控制系统的组成(1)执行机构:通常为电机,如直流电机、交流电机、步进电机等,负责产生机械运动。
(2)驱动器:将控制信号转换为电机所需的电流和电压,驱动电机运行。
(3)控制器:接收来自传感器的反馈信号和外部输入指令,通过特定的控制算法计算出控制信号,发送给驱动器。
(4)传感器:用于测量运动部件的位置、速度、加速度等参数,反馈给控制器,形成闭环控制。
3. 运动控制的主要参数(1)位置:表示物体在空间中的具体位置,可以用直角坐标、极坐标等方式表示。
(2)速度:物体运动的快慢程度,通常用单位时间内移动的距离来表示。
(3)加速度:物体运动速度变化的快慢程度。
三、核心理论1. 控制理论基础(1)反馈控制:通过传感器反馈运动部件的实际状态与期望状态进行比较,产生误差信号,控制器根据误差信号调整控制信号,使实际状态逐渐趋近于期望状态。
常见的反馈控制方法有比例控制、积分控制、微分控制(PID 控制)等。
(2)前馈控制:根据已知的输入信号和系统模型,预测系统的输出,并提前对控制信号进行调整,以减小误差。
前馈控制可以提高系统的响应速度和精度。
(3)复合控制:将反馈控制和前馈控制相结合,充分发挥两者的优势,提高系统的性能。
2. 电机控制理论(1)直流电机控制:通过控制电机的电枢电压和励磁电流,可以实现对直流电机的速度和转矩控制。
运动控制讲义共15页文档
运动控制讲义
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的ຫໍສະໝຸດ ,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
16、人民应该为法律而战斗,就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ,并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ,而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令,就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律,其真实含 义是财 富。— —爱献 生
45、自己的饭量自己知道。——苏联
运动控制系统基础PPT课件
Servo Drive
Position Feedback To
Motion Controller
9
第9页/共43页
伺服电机——抱闸的概念
伺服电机可以选择带有抱闸装置。 例如在垂直负载应用中,为了防 止在电机失电的情况下自由落体 状况的发生。 通常,在抱闸线圈通电的时候, 弹簧压紧,抱闸处于打开状态; 而当电机失电,抱闸在弹簧作用 下关闭,防止轴的坠落。 在其他需要的场合,也需要使用 抱闸电机。
Motor Power ( 3 phase) •Motor Current •Motor Voltage
−115VAC −230VAC −460VAC
Typical Servo Drive Line
Voltage
Servo Drive
•100-240VAC (Single Phase) •100-240VAC (3-Phase)
Motion Controller
Motion Software
8
第8页/共43页
伺服电机——反馈的概念
Servo Motor Feedback 伺服电机反馈设备通常安装在电机上,用来提供实际位置 反馈给控制器,以确保位置精度。反馈类型的选择则取决于实际应用和用户需求。 目前有很多不同的反馈检测技术和产品可供选择。
Motor with Feedback
Motor Power
Position Feedback
Servo Drives 伺服驱动 接受运动控制器的指令信号,控制电机所提 供的速度和扭矩(电流),要完成这些,驱动器需要将主进线电能 转换成电机所需要的电压和电流,以完成营工控制要求。
Plant Power
伺服电机 驱动器 执行和传动机构 电机电流 电机电压 运动控制器 运动控制软件 行程限位 回零 抱闸
运动控制相关理论ppt
改善步态适应性
• 在改善步态适应性的干预阶段再训练的目 标主要集中于帮助患者适应在不同的环境 下行走。如果患者已经可以在水平面上步 行,治疗可以延伸到更复杂更有挑战性的 地面活动。本研究在此方面主要的设计包 括改变支撑面的大小、形状、以及环境等 内容,帮助患者能尽早地回归社会。
损伤水平
腘绳肌牵伸 足背屈 踩夹子 滑轮 踝牵伸 起踵提膝
反射理论
• Sherrington的研究形成经典运动控制反射 理论的实验基础。他认为复杂行为能通过 一系列单个反射的复合行为来解释
局限性
等级理论
• 英国的物理学家HUGHLINGS认为大脑有高 级、中级和低级水平的控制,同样,有高 级联络区,运动皮质和脊髓水平的运动功 能。
运动程序理论
运动控制
• 运动控制定义为调节或者管理动作所必需 机制的能力。
• 运动控制的领域是直接研究动作的性质, 以及动作是怎样被控制的。
动作
• 动作的产生是由三个因素相互作用而来: 个体,任务以及环境。
• 动作是围绕任务和环境的要求来组织的。 在一个特定的环境中,个体产生的动作是 为了达到任务要求。从这一方面来看,我 们认为动作的组织受到个体、任务和环境 几个因素的制约。
• 系统理论、动态动作理论、生态学理论
运动控制理论
• 最完整的运动控制理论?? • 最好的运动控制理论是整合了目前所有理
论的综合体。 • 进一步将很多由其他运动控制理论提出的
内容整编。这种方法认识到动作是在个体、 任务和执行任务时的环境之间的相互作用 而产生的,
任务导向方法
以任务为导向的检查方法
策略水平
• 在策略水平再训练的目标是帮助患者提高有效性 和效率,以达到行进、姿势支撑和稳定性,以及 功能的适应性的主要要求。策略水平的治疗方法 必须基于理解正常与异常步态的基础上,并从实 施的运动控制和运动中学习以下介绍的为达到某 一特定的步态进行物理治疗很重要,阶段性治疗 对步态的恢复非常有效,阶段性治疗是以正常步 态与病理步态的理解为基础并和其他方法相结合。 本研究主要是在训练过程中观察患者行走时与正 常人行走的区别,通过练习,提高患者的行进、 姿势支撑和稳定性,改善患者的行走策略。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验一单闭环不可逆直流调速系统实验
一、实验目的
(1)了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。
(2)掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程。
(3)认识闭环反馈控制系统的基本特性。
二、实验所需挂件及附件
三、实验线路及原理
为了提高直流调速系统的动静态性能指标,通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。
对调速指标要求不高的场合,采用单闭环系统,而对调速指标较高的则采用多闭环系统。
按反馈的方式不同可分为转速反馈,电流反馈,电压反馈等。
在单闭环系统中,转速单闭环使用较多。
在本装置中,转速单闭环实验是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号,经“转速变换”后接到“速度调节器”的输入端,与“给定”的电压相比较经放大后,得到移相控制电压U ct,用作控制整流桥的“触发电路”,触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间,以改变“三相全控整流”的输出电压,这就构成了速度负反馈闭环系统。
电机的转速随给定电压变化,电机最高转速由速度调节器的输出限幅所决定,速度调节器采用P(比例)调节对阶跃输入有稳态误差,要想消除上述误差,则需将调节器换成PI(比例积分)调节。
这时当“给定”恒定时,闭环系统对速度变化起到了抑制作用,当电机负载或电源电压波动时,电机的转速能稳定在一定的范围内变化。
在电流单闭环中,将反映电流变化的电流互感器输出电压信号作为反馈信号加到“电流调节器”的输入端,与“给定”的电压相比较,经放大后,得到移相控制电压U ct,控制整流桥的“触发电路”,改变“三相全控整流”的电压输出,从而构成了电流负反馈闭环系统。
电机的最高转速也由电流调节器的输出限幅所决定。
同样,电流调节器若采用P(比例)调节,对阶跃输入有稳态误差,要消除该误差将调节器换成PI(比例积分)调节。
当“给定”恒定时,闭环系统对电枢电流变化起到了抑制作用,当电机负载或电源电压波动时,电机的电枢电流能稳定在一定的范围内变化。
四、实验内容
(1)U ct不变时直流电动机开环特性的测定。
(2)转速单闭环直流调速系统。
(3)电流单闭环直流调速系统。
五、实验方法
(1)U ct不变时的直流电机开环外特性的测定
①按图1-1的接线图接线,DJK02-1上的移相控制电压U ct由DJK04上的“给定”输出U g直接接入,直流发电机接负载电阻R,L d用DJK02上200mH,将给定的输出调到零。
图1-1 实验系统原理图
②先闭合励磁电源开关,按下DJK01“电源控制屏”启动按钮,使主电路输出三相交流电源,然后从零开始逐渐增加“给定”电压U g,使电动机慢慢启动并使转速 n 达到1000rpm。
③改变负载电阻R的阻值,使电动机的电枢电流从空载直至I ed。
即可测出在U ct不变时的直流电动机开环外特性n = f(I d),测量并记录数据于下表:
(2)
①按图1-2接线,在本实验中,DJK04的“给定”电压U g为负给定,转速反馈为正电压,将“调节器I”接成P(比例)调节器或PI(比例积分)调节器。
直流发电机接负载电阻R,L d用DJK02上200mH,给定输出调到零。
图1-2 转速单闭环系统原理图
②直流发电机先轻载,从零开始逐渐调大“给定”电压U g,使电动机的转速接近n=l000rpm。
③由小到大调节直流发电机负载R,测出电动机的电枢电流I d,和电机的转速n,直至I d=I ed,即可测出系统静态特性曲线n =f(I d)。
(3)电流单闭环直流调速系统
①按图1-3接线,在本实验中,给定U g为负给定,电流反馈为正电压,将“调节器II”接成比例(P)调节器或PI(比例积分)调节器。
直流发电机接负载电阻R,L d用DJK02上200mH,将给定输出调到零。
图1-3 电流单闭环系统原理图
②直流发电机先轻载,从零开始逐渐调大“给定”电压U g,使电动机转速接近n=l000rpm。
③由小到大调节直流发电机负载R,测定相应的I d和n,直至最大允许电流(该电流值由给定电压决定),即可测出系统静态特性曲线n =f(I d)。