自动控制系统知识点总结

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自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结1. 控制系统基本概念:自动控制系统是通过对被控对象进行测量、比较和纠正等操作,使其输出保持在期望值附近的技术体系。

控制系统由传感器、控制器和执行器组成。

2. 反馈控制原理:反馈是指对被控对象输出进行测量,并将测量结果与期望值进行比较,通过纠正控制信号来消除误差。

反馈控制系统具有稳定性好、抗干扰能力强的特点。

3. 控制回路的结构:控制回路通常包括输入端、输出端、传感器、控制器和执行器等组成。

传感器用于将被测量的物理量转换为电信号;控制器根据测量结果和期望值进行计算,并输出控制信号;执行器根据控制信号,对被控对象进行操作。

4. 控制器的分类:控制器按照控制操作的方式可以分为比例控制器、积分控制器和微分控制器。

比例控制器根据误差的大小与一定的系数成比例地输出控制信号;积分控制器根据误差的累积值输出控制信号;微分控制器根据误差变化率的大小输出控制信号。

5. 稳定性分析:稳定性是指控制系统在无限时间内,输出能够在期望值附近波动。

常用的稳定性分析方法有判据法、频域法和根轨迹法等。

6. 控制系统的频域分析:频域分析是一种通过研究系统对不同频率的输入信号的响应特性,来分析控制系统的方法。

常用的频域分析方法有频率响应曲线、伯德图和封闭环传递函数等。

7. 根轨迹法:根轨迹法是一种用于分析和设计控制系统稳定性和性能的图形方法。

根轨迹是指系统极点随参数变化而形成的轨迹,通过分析根轨迹的形状,可以得到系统的稳定性和性能信息。

8. 灵敏度分析:灵敏度是指输出响应对于某个参数的变化的敏感程度。

灵敏度分析可以用于确定系统设计中的参数范围,以保证系统的稳定性和性能。

9. 鲁棒性分析:鲁棒性是指控制系统对于模型参数变化和外部干扰的抵抗能力。

鲁棒性分析可以用于设计具有稳定性好和抗干扰能力强的控制系统。

10. 自适应控制:自适应控制是指控制系统能够根据被控对象的变化自动调整控制策略和参数。

自适应控制通常使用系统辨识技术来识别被控对象的模型,并根据模型参数进行自动调整。

自动控制原理知识点汇总

自动控制原理知识点汇总

自动控制原理知识点汇总自动控制原理是现代工程中的重要学科,它研究如何利用自动化技术实现对各种工业过程和系统进行控制和调节。

本文将对自动控制原理的相关知识点进行汇总,并进行详细说明。

1. 自动控制系统的基本组成自动控制系统主要由控制对象、感知器、执行器和控制器四个部分组成。

控制对象是需要被控制和调节的物理系统或工艺过程,感知器用于感知控制对象的运行状态,执行器负责根据控制器的指令执行相应的动作,而控制器则是整个系统的核心,根据感知器采集到的信号进行处理,并通过执行器对控制对象进行控制。

2. 控制系统的闭环与开环控制控制系统可以分为闭环控制和开环控制两类。

闭环控制是通过对控制对象的输出进行实时测量,并与预设的目标值进行比较,从而实现对系统状态的反馈控制。

开环控制则是不考虑控制对象的实际输出,仅根据预设的输入信号进行控制,无法实时调节系统状态。

3. 控制系统的稳定性控制系统的稳定性是指系统在受到外界扰动或控制指令变化时,能够恢复到稳定状态的能力。

稳定性分为绝对稳定和相对稳定两种。

绝对稳定是指系统在任何初始条件下都能恢复到稳定状态,相对稳定则是指系统在一定初始条件下能恢复到稳定状态。

稳定性分析常用的方法有根轨迹法、Nyquist稳定判据和Bode稳定判据等。

4. 控制系统的系统响应控制系统的系统响应描述了系统对输入信号的响应速度和质量。

常用的系统响应指标有超调量、调整时间、稳态误差和频率响应等。

超调量是指系统响应超过目标值的最大偏差,调整时间是系统从开始响应到稳定所需的时间,稳态误差是系统在稳定状态下与目标值之间的偏差,频率响应是系统对不同频率信号的响应特性。

5. PID控制器PID控制器是自动控制系统中最常用的控制器之一,它由比例项(P 项)、积分项(I项)和微分项(D项)组成。

比例项用于根据误差大小调节控制量,积分项用于对误差进行积分,以解决稳态误差问题,微分项用于预测误差的未来变化趋势,以减小超调和提高系统响应速度。

自动控制理论知识点总结

自动控制理论知识点总结

自动控制理论知识点总结1.控制系统的基本结构:一个典型的控制系统由被控对象、传感器、执行器、控制器和连接它们的信号线组成。

传感器将被控对象的状态转化为电信号,控制器根据目标和实际状态的差异来产生控制信号,执行器根据控制信号来调整被控对象的状态。

2.控制系统的稳定性:稳定性是控制系统最重要的性能之一、控制系统稳定即表示系统输出能够在有界的范围内保持在稳定值附近,不会出现无限增长或无限衰减的情况。

稳定性的分析基于控制系统的传递函数,通过判断系统的特征根位置来确定系统稳定性。

3.控制系统的性能指标:控制系统除了要求稳定外,还需要满足一定的性能指标。

常见的性能指标包括超调量、调节时间、稳态误差、抗干扰能力等。

这些指标通常与控制系统的设计需求有关,不同应用领域的控制系统对性能指标的要求也有所不同。

4.PID控制器:PID控制器是自动控制中最常见的一种控制器。

PID控制器根据比例、积分和微分三个部分对误差进行调节,从而实现系统状态的稳定控制。

PID控制器结构简单、调节方便,并且在很多领域都有广泛应用。

5.系统辨识:系统辨识是指通过对已有数据进行分析和处理,确定出系统的数学模型。

系统辨识可以基于频域分析、时域分析等方法进行。

通过系统辨识,可以为控制系统的设计、分析和优化提供重要的基础。

6.线性系统与非线性系统:控制系统可以分为线性系统和非线性系统。

线性系统的特点是可以通过叠加原理进行分析,传递函数和状态空间模型可以直接应用于控制系统。

而非线性系统则需要利用非线性控制的方法进行分析和设计。

7.鲁棒控制:鲁棒控制是一种能够保证控制系统在不确定性和干扰的情况下依然能保持稳定性和性能的控制方法。

鲁棒控制通常使用基于频域设计的方法,能够有效地抑制外界不确定性和不良影响。

8.自适应控制:自适应控制是指能够根据系统动态特性和外界环境变化,自动调整控制器参数和结构的控制方法。

自适应控制可以有效地应对系统参数不确定性和变化的情况,有助于提高系统的稳定性和性能。

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结自动控制原理是一门研究自动控制系统的基本理论和方法的学科,它对于理解和设计各种控制系统具有重要意义。

下面将对自动控制原理的一些关键知识点进行总结。

一、控制系统的基本概念控制系统是由控制对象、控制器和反馈环节组成的。

控制对象是需要被控制的物理过程或设备,例如电机的转速、温度的变化等。

控制器则是根据输入的控制信号和反馈信号来产生控制作用,以实现对控制对象的期望控制。

反馈环节则将控制对象的输出信号反馈给控制器,形成闭环控制,从而提高系统的控制精度和稳定性。

在控制系统中,常用的术语包括输入量、输出量、偏差量等。

输入量是指施加到系统上的外部激励,输出量是系统的响应,而偏差量则是输入量与反馈量的差值。

二、控制系统的数学模型建立控制系统的数学模型是分析和设计控制系统的基础。

常见的数学模型有微分方程、传递函数和状态空间表达式。

微分方程描述了系统输入与输出之间的动态关系,通过对系统的物理规律进行分析和推导,可以得到微分方程形式的数学模型。

传递函数则是在零初始条件下,输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。

它将复杂的微分方程转化为简单的代数形式,便于系统的分析和设计。

状态空间表达式则是用一组状态变量来描述系统的内部动态特性,能够更全面地反映系统的性能。

三、控制系统的性能指标为了评估控制系统的性能,需要定义一些性能指标。

常见的性能指标包括稳定性、准确性和快速性。

稳定性是控制系统能够正常工作的前提,如果系统不稳定,输出将无限制地增长或振荡,无法实现控制目标。

准确性通常用稳态误差来衡量,它表示系统在稳态时输出与期望输出之间的偏差。

快速性则反映了系统从初始状态到达稳态的速度,常用上升时间、调节时间等指标来描述。

四、控制系统的稳定性分析判断控制系统的稳定性是自动控制原理中的重要内容。

常用的稳定性判据有劳斯判据和赫尔维茨判据。

劳斯判据通过计算系统特征方程的系数来判断系统的稳定性,具有计算简单、直观的优点。

(完整版)自动控制原理知识点总结

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@~@自动控制原理知识点总结第一章1.什么是自动控制?(填空)自动控制:是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵受控对象,是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。

2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么?(填空)开环控制和闭环控制3.开环控制和闭环控制的概念?开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系特点:开环控制实施起来简单,但抗扰动能力较差,控制精度也不高。

闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程的影响。

主要特点:抗扰动能力强,控制精度高,但存在能否正常工作,即稳定与否的问题。

掌握典型闭环控制系统的结构。

开环控制和闭环控制各自的优缺点?(分析题:对一个实际的控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。

)4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面?各自的定义?(填空或判断)(1)、稳定性:系统受到外作用后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力(2)、快速性:通过动态过程时间长短来表征的e来表征的(3)、准确性:有输入给定值与输入响应的终值之间的差值ss第二章1.控制系统的数学模型有什么?(填空)微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性2.了解微分方程的建立?(1)、确定系统的输入变量和输入变量(2)、建立初始微分方程组。

即根据各环节所遵循的基本物理规律,分别列写出相应的微分方程,并建立微分方程组(3)、消除中间变量,将式子标准化。

将与输入量有关的项写在方程式等号的右边,与输出量有关的项写在等号的左边3.传递函数定义和性质?认真理解。

(填空或选择)传递函数:在零初始条件下,线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变换之比5.动态结构图的等效变换与化简。

三种基本形式,尤其是式2-61。

主要掌握结构图的化简用法,参考P38习题2-9(a)、(e)、(f)。

(化简)等效变换,是指被变换部分的输入量和输出量之间的数学关系,在变换前后保持不变。

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结自动控制原理是一门研究自动控制系统的分析与设计的学科,它对于理解和实现各种工程系统的自动化控制具有重要意义。

以下是对自动控制原理中一些关键知识点的总结。

一、控制系统的基本概念控制系统由控制对象、控制器和反馈通路组成。

控制的目的是使系统的输出按照期望的方式变化。

开环控制系统没有反馈环节,输出不受控制,精度较低;闭环控制系统通过反馈将输出与期望的输入进行比较,从而实现更精确的控制。

二、控制系统的数学模型数学模型是描述系统动态特性的工具,常见的有微分方程、传递函数和状态空间表达式。

微分方程是最直接的描述方式,但求解较为复杂。

传递函数适用于线性定常系统,将输入与输出的关系以代数形式表示,便于分析系统的稳定性和性能。

状态空间表达式则能更全面地反映系统内部状态的变化。

三、时域分析在时域中,系统的性能可以通过单位阶跃响应来评估。

重要的性能指标包括上升时间、峰值时间、调节时间和超调量。

一阶系统的响应具有简单的形式,其时间常数决定了系统的响应速度。

二阶系统的性能与阻尼比和无阻尼自然频率有关,不同的阻尼比会导致不同的响应曲线。

四、根轨迹法根轨迹是指系统开环增益变化时,闭环极点在复平面上的轨迹。

通过绘制根轨迹,可以直观地分析系统的稳定性和动态性能。

根轨迹的绘制遵循一定的规则,如根轨迹的起点和终点、实轴上的根轨迹段等。

根据根轨迹,可以确定使系统稳定的开环增益范围。

五、频域分析频域分析使用频率特性来描述系统的性能。

波特图是常用的工具,包括幅频特性和相频特性。

通过波特图,可以评估系统的稳定性、带宽和相位裕度等。

奈奎斯特稳定判据是频域中判断系统稳定性的重要方法。

六、控制系统的校正为了改善系统的性能,需要进行校正。

校正装置可以是串联校正、反馈校正或前馈校正。

常见的校正方法有超前校正、滞后校正和滞后超前校正。

校正装置的设计需要根据系统的性能要求和原系统的特性来确定。

七、采样控制系统在数字控制系统中,涉及到采样和保持、Z 变换等概念。

自动控制原理知识点汇总

自动控制原理知识点汇总

自动控制原理知识点汇总自动控制原理是研究和设计自动控制系统的基础学科。

它研究的是用来实现自动化控制的基本概念、理论、方法和技术,以及这些概念、理论、方法和技术在工程实践中的应用。

下面是自动控制原理的一些重要知识点的汇总。

一、控制系统的基本概念1.控制系统的定义:控制系统是用来使被控对象按照一定要求或期望输出的规律进行运动或改变的系统。

2.控制系统的要素:输入、输出、被控对象、控制器、传感器、执行器等。

3.控制系统的分类:开环控制和闭环控制。

4.控制系统的性能评价指标:稳定性、快速性、准确性、抗干扰性、鲁棒性等。

二、数学建模1.控制对象的数学建模方法:微分方程模型、离散时间模型、差分方程模型等。

2.控制信号的形式化表示:开环信号和闭环信号。

三、传递函数和频率响应1.传递函数:描述了控制系统输入和输出之间的关系。

2.传递函数的性质:稳定性、正定性、因果性等。

3.频率响应:描述了控制系统对不同频率输入信号的响应。

四、稳定性分析和设计1.稳定性的定义:当外部扰动或干扰没有足够大时,系统的输出仍能在一定误差范围内稳定在期望值附近。

2.稳定性分析的方法:根轨迹法、频域方法等。

3.稳定性设计的方法:规定根轨迹范围、引入正反馈等。

五、PID控制器1.PID控制器的定义:是一种用于连续控制的比例-积分-微分控制器,通过调节比例、积分和微分系数来实现对系统的控制。

2.PID控制器的工作原理和特点:比例控制、积分控制、微分控制、参数调节等。

六、根轨迹设计方法1.根轨迹的定义:描述了系统极点随控制输入变化时轨迹的变化规律。

2.根轨迹的特点:实轴特征点、虚轴特征点、极点数量等。

3.根轨迹的设计方法:增益裕量法、相位裕量法等。

七、频域分析与设计1.频率响应的定义:描述了系统对不同频率输入信号的响应。

2.频率响应的评价指标:增益裕量、相位裕量、带宽等。

3.频域设计方法:根据频率响应曲线来调整系统参数。

八、状态空间分析与设计1.状态空间模型:描述了系统状态和输入之间的关系。

自动控制原理基本概念知识点总结

自动控制原理基本概念知识点总结

自动控制原理基本概念知识点总结自动控制原理是现代控制工程的基础理论,研究自动控制系统的建模、分析与设计方法。

掌握自动控制原理的基本概念对于理解和应用控制技术起着重要的作用。

本文将对自动控制原理的基本概念知识点进行总结。

一、控制系统基本概念1.1 控制系统的定义控制系统是通过对被控制对象施加命令,以达到预期目标的系统。

它由输入信号、输出信号、被控制对象和控制器等组成。

1.2 开环控制系统与闭环控制系统开环控制系统是指控制器的输出不受被控制对象的反馈信号影响的控制系统。

闭环控制系统是指控制器的输出受到被控制对象的反馈信号影响的控制系统。

1.3 正反馈与负反馈正反馈是指系统的输出信号与输入信号同方向,有放大的作用;负反馈是指系统的输出信号与输入信号反向,有稳定的作用。

二、控制系统的数学描述2.1 传递函数传递函数是用来描述控制系统输入与输出之间的关系的数学模型。

它通常由拉普拉斯变换或者Z变换得到。

2.2 系统的稳定性系统的稳定性是指当系统受到扰动或者参数变化时,输出信号是否趋于有限,并且不出现无穷大的情况。

2.3 时域指标时域指标包括超调量、调节时间、上升时间等,用来衡量系统的动态性能。

三、控制系统的设计方法3.1 PID控制器PID控制器是最常用的一种控制器,它由比例项、积分项和微分项组成,可用于调节系统的稳态误差、快速响应和抑制振荡。

3.2 稳态误差补偿稳态误差补偿方法用于减小系统在达到稳态时的误差,例如使用积分控制器。

3.3 根轨迹法根轨迹法是一种用于分析系统稳定性和性能的图形法,它通过在复平面上绘制传递函数的极点和零点来描述系统的特性。

四、控制系统的稳定性分析4.1 极点配置法极点配置法是一种通过调整系统的极点位置来改变系统的动态响应,从而实现稳定性分析和改进的方法。

4.2 Nyquist准则Nyquist准则是一种通过绘制传递函数的频率响应曲线,并通过判断曲线与负实轴交点的数量来判断系统稳定性的方法。

完整版)自动控制原理知识点汇总

完整版)自动控制原理知识点汇总

完整版)自动控制原理知识点汇总自动控制原理总结第一章绪论在自动控制中,被控对象是要求实现自动控制的机器、设备或生产过程,而被控量则是表征被控对象工作状态的物理参量或状态参量,如转速、压力、温度、电压、位移等。

控制器是由控制元件组成的调节器或控制装置,它接受指令信号,并输出控制作用信号于被控对象。

给定值或指令信号r(t)是要求控制系统按一定规律变化的信号,是系统的输入信号。

干扰信号n(t)又称扰动值,是一种对系统的被控量起破坏作用的信号。

反馈信号b(t)是指被控量经测量元件检测后回馈送到系统输入端的信号。

偏差信号e(t)是指给定值与被控量的差值,或指令信号与反馈信号的差值。

闭环控制的主要优点是控制精度高,抗干扰能力强。

但是使用的元件多,线路复杂,系统的分析和设计都比较麻烦。

对控制系统的性能要求包括稳定性、快速性和准确性。

稳定性和快速性反映了系统的过渡过程的性能,而准确性则是衡量系统稳态精度的指标,反映了动态过程后期的性能。

第二章控制系统的数学模型拉氏变换是一种将时间域函数转换为复频域函数的数学工具。

单位阶跃函数1(t)、单位斜坡函数、等加速函数、指数函数e-at、正弦函数sinωt、余弦函数cosωt和单位脉冲函数(δ函数)都有其典型的拉氏变换。

拉氏变换的基本法则包括线性法则、微分法则、积分法则、终值定理和位移定理。

传递函数是线性定常系统在零初始条件下,输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比,称为系统或元部件的传递函数。

动态结构图及其等效变换包括串联变换法则、并联变换法则、反馈变换法则、比较点前移“加倒数”和比较点后移“加本身”,以及引出点前移“加本身”和引出点后移“加倒数”。

梅森公式是一种求解传递函数的方法,典型环节的传递函数包括比例(放大)环节、积分环节、惯性环节、一阶微分环节、振荡环节和二阶微分环节。

第三章时域分析法时域分析法是一种分析控制系统时域特性的方法。

其中,时域响应包括零状态响应和零输入响应。

(完整word版)自动控制原理知识点总结

(完整word版)自动控制原理知识点总结

@~@自动控制原理知识点总结第一章1.什么是自动控制?(填空)自动控制:是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵受控对象,是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。

2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么?(填空)开环控制和闭环控制3.开环控制和闭环控制的概念?开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系特点:开环控制实施起来简单,但抗扰动能力较差,控制精度也不高。

闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程的影响。

主要特点:抗扰动能力强,控制精度高,但存在能否正常工作,即稳定与否的问题。

掌握典型闭环控制系统的结构。

开环控制和闭环控制各自的优缺点?(分析题:对一个实际的控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。

)4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面?各自的定义?(填空或判断)(1)、稳定性:系统受到外作用后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力(2)、快速性:通过动态过程时间长短来表征的e来表征的(3)、准确性:有输入给定值与输入响应的终值之间的差值ss第二章1.控制系统的数学模型有什么?(填空)微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性2.了解微分方程的建立?(1)、确定系统的输入变量和输入变量(2)、建立初始微分方程组。

即根据各环节所遵循的基本物理规律,分别列写出相应的微分方程,并建立微分方程组(3)、消除中间变量,将式子标准化。

将与输入量有关的项写在方程式等号的右边,与输出量有关的项写在等号的左边3.传递函数定义和性质?认真理解。

(填空或选择)传递函数:在零初始条件下,线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变换之比5.动态结构图的等效变换与化简。

三种基本形式,尤其是式2-61。

主要掌握结构图的化简用法,参考P38习题2-9(a)、(e)、(f)。

(化简)等效变换,是指被变换部分的输入量和输出量之间的数学关系,在变换前后保持不变。

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结一、自动控制系统的基本概念自动控制,简单来说,就是在没有人直接参与的情况下,通过控制器使被控对象按照预定的规律运行。

一个典型的自动控制系统通常由控制对象、控制器、测量元件和执行机构等部分组成。

控制对象就是我们要控制的那个东西,比如一个电机、一个温度场或者一个生产过程。

控制器则是根据输入的偏差信号,按照一定的控制规律产生控制作用,去驱动执行机构。

测量元件负责测量被控量,并将其转化为电信号反馈给控制器。

执行机构接受控制器的控制信号,对控制对象施加作用。

自动控制系统按照有无反馈可以分为开环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统的输出量对系统的控制作用没有影响,结构相对简单,但控制精度较低。

闭环控制系统则将输出量反馈回来与给定值进行比较,形成偏差,然后根据偏差来调整控制作用,因此控制精度高,但系统相对复杂,可能会出现稳定性问题。

二、控制系统的数学模型要对一个控制系统进行分析和设计,首先要建立它的数学模型。

数学模型就是用数学语言来描述系统的输入、输出和内部状态之间的关系。

常见的数学模型有微分方程、传递函数和状态空间表达式。

微分方程是最基本的描述形式,但求解比较复杂。

传递函数则是在零初始条件下,输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。

它可以方便地分析系统的频率特性和稳定性。

状态空间表达式则能更全面地描述系统的内部状态和动态特性。

建立数学模型的方法有分析法和实验法。

分析法是根据系统的物理规律和结构,推导出数学方程。

实验法则是通过对系统施加输入信号,测量输出响应,然后用系统辨识的方法得到数学模型。

三、控制系统的时域分析时域分析是直接在时间域上研究系统的性能。

主要的性能指标有稳态误差、上升时间、峰值时间、调节时间和超调量。

稳态误差反映了系统的准确性,它与系统的类型和输入信号的形式有关。

对于单位阶跃输入, 0 型系统有稳态误差,1 型及以上系统稳态误差为零。

上升时间、峰值时间和调节时间反映了系统的快速性。

自动控制原理知识点归纳

自动控制原理知识点归纳

自动控制原理知识点归纳1.控制系统的基本概念:-控制对象:需要被控制的对象,可以是一个物理系统、电子设备或生产工艺等。

-控制器:用于监测和调节控制对象的设备或程序,根据输入信号产生输出信号以实现控制。

-反馈:通过采集控制对象的输出信息,并与给定的参考信号进行比较,形成误差信号,作为控制器的输入信号。

-开环控制和闭环控制:开环控制仅根据输入信号直接控制对象,闭环控制则根据反馈信号和误差信号来调节控制器的输出信号。

2.控制系统的数学模型:-状态空间模型:使用微分方程或差分方程描述控制对象的状态变化及其对输入和输出的影响。

-传递函数模型:通过拉普拉斯变换将控制系统描述为输入和输出之间的传递函数。

传递函数描述了系统对输入信号的响应过程。

3.控制系统的稳定性分析:-稳定性定义:稳定性是指控制系统的输出在无穷远处有一个有限的稳定值或震荡在一些范围内。

-稳定性判据:利用特征方程的根的位置或特征值来判断控制系统的稳定性。

- 稳定性分析方法:Bode图法、Nyquist图法、根轨迹法等。

4.控制系统的性能指标:-响应速度:指控制系统从输入信号发生变化到输出信号稳定在其稳定值所需要的时间。

-精度:指控制系统输出信号与给定信号的误差大小。

-稳定度:指控制系统输出信号在稳定状态下的波动程度。

-鲁棒性:指控制系统对参数变化、外部扰动和测量误差的抗干扰能力。

5.控制器的设计方法:-比例控制器:根据误差信号的大小,直接乘以比例系数后作为控制器的输出信号。

-积分控制器:根据误差信号的积分值,乘以积分系数后作为控制器的输出信号,用于消除系统的稳态误差。

-微分控制器:根据误差信号的变化率,乘以微分系数后作为控制器的输出信号,用于提高系统的快速响应能力。

6.控制系统的频域分析:-频率响应:描述控制系统在不同频率下对输入信号的变化如何进行响应的性能。

-奈奎斯特稳定判据:通过绘制控制系统的奈奎斯特曲线,判断系统的稳定性和相位裕度。

-传递函数:利用拉普拉斯变换将控制系统描述为输入和输出之间的传递函数,从而分析系统的频率特性。

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结自动控制原理是现代工程领域非常重要的一门学科,它关注的是如何利用各种技术手段来实现对系统的自动化控制。

在这篇文章中,我将对自动控制原理的一些关键知识点进行总结,以帮助读者更好地理解和掌握这门学科。

一、基本概念自动控制系统是由被控对象、传感器、执行器和控制器组成的一种系统,其目标是使被控对象按照期望的方式运行。

被控对象可以是各种物理系统,如机械系统、电气系统等。

传感器用于测量被控对象的状态,执行器用于对被控对象施加控制力,而控制器则根据传感器的反馈信号和期望的输出信号来决定执行器的动作。

二、控制系统的基本组成控制系统由三个主要组成部分构成:测量部分、决策部分和执行部分。

测量部分包括传感器和信号调理电路,用于测量被控对象的状态和输出信号。

决策部分包括控制器,其根据测量信号和期望输出信号进行计算,并生成控制命令。

执行部分由执行器组成,负责根据控制命令对被控对象进行控制。

三、控制系统的稳定性控制系统的稳定性是指在一定的工作条件下,系统的输出能够保持在期望范围内,不发生不可接受的偏离。

稳定性是控制系统设计中最重要的要求之一。

常见的稳定性分析方法包括输入-输出稳定性分析和李雅普诺夫稳定性分析。

四、反馈控制系统反馈控制系统是一种常用的自动控制系统,其控制器的输出信号是根据传感器的反馈信号和期望输出信号进行计算的。

反馈控制系统能够根据实际输出来调整控制命令,以实现系统的稳定性和准确性。

常见的反馈控制算法包括比例控制、积分控制和微分控制。

五、开环控制系统与反馈控制系统相对应的是开环控制系统,其控制器的输出信号只是根据期望输出信号进行计算的,没有考虑传感器的反馈信息。

开环控制系统的控制效果受到系统参数变化和外部扰动的影响较大,容易导致系统的稳定性和准确性下降。

六、PID控制器PID控制器是一种常用的控制器类型,其由比例控制、积分控制和微分控制三部分组成。

比例控制部分根据控制误差的大小进行调整;积分控制部分根据控制误差的累积值进行调整;微分控制部分根据控制误差的变化率进行调整。

自动控制原理基础知识点总结

自动控制原理基础知识点总结

自动控制原理基础知识点总结自动控制原理是研究自动控制系统的基本原理和方法的一门学科,其核心思想是通过输入-输出关系来实现对系统的控制和调节。

以下是自动控制原理的一些基础知识点总结:1. 控制系统的组成:自动控制系统主要由输入信号、控制器、执行器和被控对象组成。

其中输入信号是控制系统的指令,控制器是根据输入信号和输出信号之间的差异来生成控制信号,执行器将控制信号转换为作用于被控对象的物理量。

2. 反馈控制和前馈控制:反馈控制是指将系统输出信号通过传感器反馈到控制器中,并与输入信号进行比较来生成控制信号;前馈控制是指将输入信号直接作用于控制器,不考虑系统输出信号的影响。

反馈控制可以有效地补偿系统的不确定性和扰动,提高系统的稳定性和鲁棒性。

3. 系统的数学模型:自动控制系统的设计和分析通常需要建立系统的数学模型,常见的数学模型包括差分方程、微分方程和状态空间方程。

通过对系统的数学模型进行分析,可以获得系统的稳定性、响应速度、稳态误差等性能指标,并用于控制器的设计和参数调节。

4. 控制器的类型:常见的控制器类型包括比例控制器、积分控制器和微分控制器,它们分别根据输出信号与误差信号的线性关系、积分关系和导数关系对系统进行控制。

此外,还可以通过组合和级联这些控制器来设计更复杂的控制系统。

5. 根轨迹和频率响应:根轨迹图可以用来分析系统的稳定性和动态特性,通过观察根轨迹的形状和分布可以确定系统的稳定性和阻尼特性。

频率响应则是通过输入信号在不同频率下的响应来分析系统的频域特性和频率补偿。

6. 系统的稳定性:系统的稳定性是指在某种条件下,系统输出能够在有界的范围内保持稳定。

常见的稳定性分析方法包括稳定性判据、稳定裕度和相角裕度分析。

7. 系统的性能指标:常见的性能指标包括系统的超调量、调整时间、静态误差和稳态误差,这些指标用于评估系统的控制性能和稳定性。

8. 控制系统的校正和调节:通过对系统控制器参数的调整和优化,可以改善系统的控制性能和稳定性。

自控知识点整理

自控知识点整理

自控1、自动控制:无人直接参与、控制装置(控制器)、控制对象、被控量、预定规律。

2、自动控制理论的研究对象:自动控制系统。

3、自动控制系统组成:控制器(控制装置,又分检测装置、执行装置和校正装置)、被控对象。

(给定装置;比较、放大装置;执行装置;测量与变送装置;校正装置;被控对象)4、发展:经典(二战后),现代(20世纪60年代初)、大系统和智能控制(近年)。

5、自动控制比人工控制:利用控制器代替人完成控制。

6、开环:无被控量反馈,没有闭合,给定信号。

7、闭环:有被控量反馈,有闭合,偏差信号。

8、按给定信号特征,有恒值(给定量一经设定维持不变);随动(又称伺服,给定量变化且变化规律未知);程序(按事先设定规律变化)。

9、按系统中元件特征,有线性(全部,线性微分方程);非线性(一个或多个)。

10、按系统中信号形式,有连续(微分方程);数字(差分方程)。

11、自动控制系统的基本控制要求:稳、快、准。

12、数学模型:描述系统或元件输入量、输出量以及内部各变量之间关系的数学表达式。

动态模型:描述各变量动态关系的数学表达式。

13、微分方程:电阻R ;电容Cs 1;电感Ls ;积分s1;微分s 。

14、拉氏变换:15、传递函数:线性定常系统,输出拉氏变换比输入拉氏变换。

两种表示方法,零极点分布图16、典型环节传函: (1)比例K s G =)( (2)积分Tss G 1)(=(3)微分Ts s G =)( (4)惯性11)(+=Ts s G (5)振荡222222121)(nn n s Ts s T s G ωζωωζ++=++= (6)延迟s e s G τ-=)(17、结构图:信号线、综合点(比较点或运算点)、引出点和方框。

化简:并联;串联;反馈。

18、信号流图、梅逊公式 19、几种常用传递函数: (1)给定量传函:)()(s R s C r r =Φ;干扰量传函:)()(s N s C n n =Φ )()()()()(s N s s R s s C n r Φ+Φ= (2)给定量误差出传函:)()(s R s E r e =Φ;干扰量误差传函:)()(s N s E n en =Φ )()()()()(s N s s R s s E en e Φ+Φ=20、典型输入信号:阶跃(常值信号);斜坡(等速信号);抛物线;单位脉冲;正弦。

自动控制原理知识点

自动控制原理知识点

第一章自动控制的一般概念1.1 自动控制的基本原理与方式1、自动控制、系统、自动控制系统◎自动控制:是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器),使机器、设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控量)自动地按照预定的规律(给定值)运行。

◎系统:是指按照某些规律结合在一起的物体(元部件)的组合,它们相互作用、相互依存,并能完成一定的任务。

◎自动控制系统:能够实现自动控制的系统就可称为自动控制系统,一般由控制装置和被控对象组成。

除被控对象外的其余部分统称为控制装置,它必须具备以下三种职能部件。

•测量元件:用以测量被控量或干扰量。

•比较元件:将被控量与给定值进行比较。

•执行元件:根据比较后的偏差,产生执行作用,去操纵被控对象。

参与控制的信号来自三条通道,即给定值、干扰量、被控量。

2、自动控制原理及其要解决的基本问题◎自动控制原理:是研究自动控制共同规律的技术科学。

而不是对某一过程或对象的具体控制实现(正如微积分是一种数学工具一样)。

◎解决的基本问题:•建模:建立系统数学模型(实际问题抽象,数学描述)•分析:分析控制系统的性能(稳定性、动/稳态性能)•综合:控制系统的综合与校正——控制器设计(方案选择、设计)3、自动控制原理研究的主要内容4、室温控制系统5、控制系统的基本组成◎被控对象:在自动化领域,被控制的装置、物理系统或过程称为被控对象(室内空气)。

◎控制装置:对控制对象产生控制作用的装置,也称为控制器、控制元件、调节器等(放大器)。

◎执行元件:直接改变被控变量的元件称为执行元件(空调器)。

◎测量元件:能够将一种物理量检测出来并转化成另一种容易处理和使用的物理量的装置称为传感器或测量元件(热敏电阻)。

◎比较元件:将测量元件和给定元件给出的被控量实际值与参据量进行比较并得到偏差的元件。

◎放大元件:放大偏差信号的元件。

◎校正元件(补偿元件):结构参数便于调整的元件,用于改善系统性能。

自动控制原理基本知识点

自动控制原理基本知识点

自动控制原理基本知识点1.控制系统的基本组成和结构:自动控制系统一般由被控对象、传感器、控制器和执行器组成。

被控对象是需要控制的物理系统,传感器用于采集被控对象的参数信息,控制器根据采集到的参数信息进行计算和控制命令的输出,执行器负责根据控制命令对被控对象进行操作。

2.控制器的种类和工作原理:常见的控制器有比例控制器、积分控制器、微分控制器和PID控制器等。

比例控制器的输出与被控对象的参数成比例,用于消除静差;积分控制器的输出与被控对象参数的积分值成正比,用于消除稳态误差;微分控制器的输出与被控对象参数的变化率成正比,用于提高系统的动态响应速度;PID控制器是由比例、积分和微分控制器组成的综合控制器,可以在一定程度上综合利用比例、积分和微分控制器的优点。

3.系统的稳定性和稳定裕度:在自动控制系统中,稳定性是一个重要的性能指标。

系统稳定性的判据是该系统在无限时间内的响应能否在有限范围内振荡或逐渐衰减趋于平衡态。

稳定裕度是指系统实际稳定边界与临界稳定边界之间的差值,用于评估系统稳定性的好坏。

较大的稳定裕度意味着系统对参数变化和负载干扰具有较强的抵抗能力。

4.控制系统的性能指标:自动控制系统的性能指标包括稳态误差、动态响应和抗干扰能力等。

稳态误差是指系统在稳定工作状态下与期望值之间的差别,可以通过选择合适的控制器和调节参数来降低;动态响应是指系统在受到扰动或控制命令改变时,恢复到新的稳定状态所需的时间和过程,可以通过调节控制器的参数来提高;抗干扰能力是指系统对于外部干扰的响应能力,可以通过增加控制器的增益和改进控制策略来改善。

5.开环控制和闭环控制:自动控制系统可以分为开环控制和闭环控制两种模式。

开环控制是指输出量不通过传感器进行反馈,仅根据期望输入和系统模型进行控制。

闭环控制是指输出量通过传感器进行反馈,并与期望输入进行比较后进行控制。

闭环控制可以实现对系统的实时监测和修正,具有较好的稳定性和鲁棒性。

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结一、数学模型与传递函数1.系统的数学模型:数学模型是通过建立系统的数学方程来描述系统的物理特性和行为规律。

2.传递函数:传递函数是描述系统的输入和输出之间关系的函数,它是系统的拉普拉斯变换的比值。

二、系统的稳定性1.稳定性的概念:系统的稳定性是指系统在给定条件下的输出是否能够始终收敛到一个有限的范围内。

2.稳定性判据:稳定性可以通过判断系统的极点位置来确定,例如极点都位于左半平面时系统是稳定的。

3. 稳定性分析方法:常用的稳定性分析方法有根轨迹法、Nyquist稳定判据和Bode稳定判据。

三、系统的时间响应1.系统的单位冲击响应:单位冲击响应是系统对冲激信号的输出响应,它可以通过拉普拉斯变换和反变换求得。

2.系统的单位阶跃响应:单位阶跃响应是系统对阶跃信号的输出响应,它可以通过拉普拉斯变换和反变换求得。

3.响应特性参数:常用的响应特性参数有时间常数、峰值时间、峰值幅值、上升时间、超调量和稳态误差等。

四、控制系统的单一闭环反馈1.开环系统与闭环系统:开环系统是指没有反馈路径的系统,闭环系统是指存在反馈路径的系统。

2.单位负反馈控制系统:单位负反馈控制系统是指闭环系统中反馈信号与输入信号的比例为-1的系统。

3.闭环系统的稳态误差:稳态误差是指系统在达到稳定状态后,输出与期望输出之间的偏差。

4.稳态误差的计算和减小方法:可以通过增大控制增益、引入积分环节或者采用预估控制来减小稳态误差。

五、PID控制器1.PID控制器的结构和原理:PID控制器是由比例环节、积分环节和微分环节组成的控制器。

比例环节根据当前误差来调节输出,积分环节根据累积误差来调节输出,微分环节根据误差变化率来调节输出。

2.PID调节器参数整定方法:常用的整定方法有经验整定法、频域法和模拟优化等。

六、根轨迹法1.根轨迹的概念和性质:根轨迹是描述系统极点运动规律的图形,它是由系统的传递函数特征方程的根随一个参数的改变轨迹而形成的。

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结

自动控制原理知识点总结自动控制原理知识点总结:1. 控制系统的基本组成:控制系统由输入、控制器、执行器和反馈组成。

输入是指输入给控制系统的参考信号,控制器根据输入信号产生控制信号,执行器将控制信号转化为控制动作,反馈是指将执行器输出的控制动作与输入信号进行比较得到误差信号,并反馈给控制器进行调节。

2. 控制系统的分类:控制系统根据输入信号的类型分为开环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统只根据输入信号来产生控制信号,没有反馈调节的功能;闭环控制系统则根据输入信号与反馈信号之差来进行调节,具有更好的稳定性和鲁棒性。

3. 控制系统的建模方法:控制系统的建模是指通过数学模型描述控制系统的动态行为。

常用的控制系统建模方法有传递函数法、状态空间法和频域法。

传递函数法适用于线性时不变系统,可以通过拉普拉斯变换来获取传递函数;状态空间法适用于线性时变和非线性系统,可以利用系统的状态方程来描述系统的动态特性;频域法适用于周期信号和稳态响应分析,可以通过傅里叶变换来分析系统的频域特性。

4. 控制系统的稳定性分析:稳定性是控制系统最基本的性能指标之一。

稳定性分析可以通过判据和准则来进行,常见的稳定性判据有极点位置法、根轨迹法和Nyquist稳定判据;稳定性准则包括Nyquist稳定准则、Bode稳定准则和根轨迹稳定准则等。

5. 控制系统的性能指标:除了稳定性,控制系统还有很多其他的性能指标,如超调量、响应时间、稳态误差、鲁棒性等。

超调量反映了系统对输入信号的过冲程度;响应时间表示系统从初始状态到稳态的时间;稳态误差指系统在稳态下输出与输入之间的偏差;鲁棒性是指系统对参数变化和扰动的抵抗能力。

6. 控制系统的调节方法:控制系统的调节是指根据控制目标来调节控制器参数或调整控制策略以改善系统性能。

常见的调节方法有比例控制、比例积分控制、比例积分微分控制和模糊控制等。

比例控制只根据误差信号调节控制量,比例积分控制在比例控制的基础上引入积分作用,比例积分微分控制则引入微分作用以更好地调节系统;模糊控制利用模糊逻辑来处理不确定和模糊的输入输出关系,具有很好的鲁棒性和适应性。

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1. 拖动系统可以分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统2. 直流电动机有三种调速方式:调节电枢供电电压U 、减弱励磁磁通Φ、改变电枢回路电阻、(变频调速)3. 直流调压调速主要方案有G-M 调速系统,V-M 调速系统,直流 PWM 调速系统4. 令Us Ud /=γ为PWM 电压系数,T Ton /=ρ为占空比,在不可逆的PWM变换器中ργ=;在双极式控制的可逆的PWM 系统中12-=ργ。

5. V-M 调速系统中抑制电流脉动的措施有增加整流电路相数或采用多重化技术、设置平波电抗器6. V-M 系统在电流连续时的机械特性特征为机械特性比较硬,呈线性;电流断续时的机械特性特征为机械特性比较软,呈非线性7. V-M 调速系统存在的问题 1整流器晶闸管的单向导电性导致的电动机的不可逆行性。

2整流器晶闸管对过电压过电流的敏感性导致的电动机的运行不可靠性。

3 整流器晶闸管基于对其门极的移相触发控的可控性导致的低功率因数性8. 直流PWM 调速系统的优越性:1)主电路简单;2)开关频率高;3)低速性能好,稳速精度高,调速范围宽;4)若与快速响应的电动机配合,则系统频带宽,动态响应快,动态抗扰能力强;5)装置的效率高;6)直流电源采用不控整流时,电网功率因数比相控整流器高。

9. PWM 变换器的作用:用脉冲宽度调制的方法,把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列,从而可以改变平均输出电压的大小,以调节电动机的转速。

10.调速系统的三个要求:调试、稳速、加减速11.稳态性能指标:调速范围、静差率特性越硬s越小12.开闭静特性关系:1闭环系统的静特性比开环系统的机械特性硬的多②闭环系统的静差率比开环系统的小的多③如果要求的静差率一定,则闭环系统可以大大提高调速范围13.比例控制直流调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动控制作用,在于它能随负载的变化而相应的改变电枢电压,以补偿电枢回路电阻压降的变化14.反馈控制的三个基本规律为:1只用比例放大器的反馈控制系统,其被调量仍是有静差的、2反馈控制系统的作用:抵抗扰动,服从给定、3系统的精度依赖于给定和反馈控制的精度15.在调速单元给定部分设定积分电路的目的是实现无静差调速。

16.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。

17.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量的全部历史。

18.比例积分控制规律: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19.微机控制的调速系统的特点:信号离散化,信息数字化20.电流截止负反馈的目的是为解决反馈闭环调速系统起动和堵转时电流过大问题。

电流截止负反馈只有在当电流大到一定程度时才起作用,在没达到事不起作用。

21.双闭环调速系统启动过程三阶段为:电流上升阶段、恒流升速阶段、转速调节阶段。

双闭环调节系统在启动过程的三个特点:饱和非线性控制、转速超调、准时间最优控制22.双闭环系统中,启动过程中两个PI调节器的输入偏差电压与输出电压将发生的变化:当调节器饱和时输出达到限幅值,输入量的变化不再影响输出除非有反向的输入信号使调节器退出饱和。

也就是说,饱和的调节器暂时的隔断了输入和输出的联系,相当于是该调节环开环。

当调节器不饱和时,PI 调节器工作在线性调节状态,其作用是使输入偏差电压在稳态时为零。

23.在双闭环调速系统启动的过程中,电流环始终处于不饱和状态,而转速环在启动过程中的三个阶段中经历了快速进入饱和状态,饱和及退饱和状态三种情况。

24.抗扰性:抗负载扰动、抗电网电压扰动。

25.转速调节器的作用:1,转速调节器是调速系统的主要调节器,它使转速n很快地跟随给定电压Un*变化,稳态时可减少转速误差,如果采用PI调节器,则可实现无静差;2,对负载变化起抗扰作用;3,其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。

26.电流调节器的作用:1作为内环的调节器,在转速外环调节过程中,它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压Un*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,保证获得电动机允许的最大电流,从而加快动态过程。

4,当电动机过载甚至堵转时,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,系统立即自动恢复正常。

27.动态性能指标:1:对给定输入信号的跟随性能指标(上升时间,超调量与峰值,调节时间) 2:对扰动输入信号的抗扰性能指标(动态降落和恢复时间)28.典型Ⅰ型系统的跟随性能超调量小,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。

29.最常用的直流可逆PWM是桥式(H形)电路;可逆PWM变换器的控制方式有双极性、单极性、受限单极性等30.双极性的优点:1电流一定连续。

2可使电动机四象限运行。

3电动机停止时有微震电流,能消除静摩擦死区。

4低速平稳性好,系统的调速范围大。

5低速时,每个开关器件的驱动脉冲仍较宽,有利于保持器件的可靠导通。

不足之处是:在控制过程中,四个开关器件可能都处于开关状态,开关损耗大而且在切换的时候可能会发生上下桥臂直通的事故。

31.可逆V-M系统中的环流是指不经过负载直接在两组整流装置之间流通的短路电流。

α=配合控制移相时,如果一组晶闸管处于整流状32.待逆变:反并联线路中用β态,另一组除环流外并未流过负载电流也就没有电能回馈电网。

确切的说,它是处于待逆变状态(表示该组晶闸管是在逆变角的控制下等待工作)33.直流调速系统中的有环流调速和无环流调速的优缺点:有环流调速系统虽然具有反向快、过渡平滑等优点,但设置几个环流电抗器终究是个累赘。

因此,当工艺过程对系统正反转的平滑过渡特性要求不高的时候,特别是对于大容量的系统,常采用既没有直流平均环流又没有瞬时脉动环流的无环流可逆系统。

34.交流拖动控制应用的三个方面:1一般性能调速和节能调速。

2高性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。

35.异步电动机调速分:1转差功率消耗型调速系统(全部的转差功率都装换成热能消耗在转子的回路中);2转差功率馈送型调速系统(一部分转差功率被消耗掉,大部分则通过变流装置回馈给电网或转化成机械能予以利用);3转差功率不变型调速系统。

36.调速就是人为的改变机械特性参数,使电动机的稳定工作点偏离固有特性,工作在认为机械特性上,以达到调速目的。

异步电动机的调速方法:改变电动机参数,改变电源电压,改变电源频率f。

着重讨论的是后两种。

37.调压调速:保持电源频率f1为额定频率f1N,只改变定子电压Us的调速方法。

基本特征:电动机的同步转速保持额定值不变(转差功率消耗型),属于弱磁调速。

38.变压频调速:改变异步电动机同步转速的一种调速方法(转差功率不变型,与转速无关)。

基本特征:基频以下调速且磁通恒定时具有(恒转矩调速)性质,在基频以上调速时则基本具有(恒功率调速)性质39.异步电动机变频调速系统中,能严格保证气隙主磁通恒定的条件是(按比例地同时控制电压和频率);采用恒压频比时,为保证低频时的带载能力,采取的措施为(补偿定子压降)。

40.恒定子磁通(ms),恒气隙磁通(m),恒转子磁通(mr)的控制方式均需要定子电压补偿(对于恒气隙磁通控制除此之外,还应补偿定子漏抗压降)。

恒压频比控制最容易,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,低速时需适当地提高定子电压,以近似补偿定子阻抗压降。

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,仍受到临界转矩的限制。

恒转子磁通的控制方式可获得和直流他励电动机一样的线型机械特性,性能最佳。

41.变频器分为交-直-交和交-交。

其中交-直-交分为直接变频和间接变频。

42.PWM的基本思想:控制逆变器中电力电子器件的开通或关断,输出电压为幅值相等、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。

43.SPWM是以(输出电压近似正弦波)为目标来控制逆变器的工作状态。

电流滞环(CHBPWM)控制技术是以(输出电流接近正弦波形)为目标来控制逆变器的工作状态的。

44.CFPWM的控制方法是:在原来主回路的基础上,采用电流闭环控制,是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得到比电压控制的SPWM获得更好的性能。

45.SPWM采用三相分别调制,在调制度为1时,输出相电压的基波幅值为Ud/2,输出线电压的基波幅值为3Ud/2,直流电压的利用率仅为0.866.若调制度大于1,直流电压的利用率可以提高但是会产生失真现象,谐波分量增加。

采用电压空间矢量PWM调制(SPWM )或者三次谐波注入法,可有效提高直流电压的利用率.46.SVPWM控制模式特点:①逆变器共有八个基本输出矢量,有六个有效工作矢量和两个零矢量,在一个旋转周期内,每个有效工作矢量只作用一次的方式只能生成正六边形的旋转磁链,谐波分量大,将导致转矩脉动;②用相邻的两个有效工作矢量,可合成任意的期望输出电压矢量,使磁链轨迹接近于圆。

开关周期T0越小,旋转磁场越接近于圆,但功率器件的开关频率越高;③利用电压空间矢量直接生成三相PWM波,计算方便;④与一般的SPWM相比较,SVPWM控制方式的输出电压最多可提高15%。

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