4.5用频率特性法分析系统性能举例

第五节 用频率特性法分析系统性能举例
L(ω)/dB 对数频率特性曲线 系统的开环传递函数为： 40 22.34 -20dB/dec 20lgK=20lg13.09 20 598.8 27.17 KcKsKsf ( τ S+1)/( C τ ) e 1 0 1 1 13 G(s)H(s) = ω =22.34dB 2 -20 S(TdTmS-40 +TmS+1)( TsS+1) -40dB/dec 1 ω1= 0.0368 =27.17 -60dB/dec 0 Ceτ1) KcKsKsf(τ1S+1)/( ω -90 =1 T >4T m d T2S+1)( -180 TsS+1) ω2= S(T1S+1)( =598.8 γ≈63 0.00167
第四章 频率特性法
第五节 用频率特性法分析系统 性能举例
本节以单闭环调速系统为例，通过系 统的开环频率特性分析闭环系统的性能。
一、单闭环有静差调速系统的性能分析 二、单闭环无静差调速系统的性能分析
第五节 用频率特性法分析系统性能举例
一、单闭环有静差调速系统性能分析
系统的构成: 控制部分 电机机组 负载 系统的工作 过程:
第五节 用频率特性法分析系统性能举例
40 -20dB/dec 代入第三章已知参数和已确定的参数， 对数频率特性曲线 20 7.23 14.4 598.8 对分母作因式分解： 0 27.17 6.17 ω
L(ω)/dB
2.33 -40dB/dec 从图上可确定: G(s)H(s) = 0 (0.162S+1)(0.0368S+1)(0.00167S+1) -60dB/dec ω -90 γ≈84 -180 ωc≈14.38 -270 可得： 1 1 =6.17 ω -1 -1 =27.17 o-tg-1 1= 2= γ(ωω )=180 ω T -tg ω T tg ωc T3 0.0368 0.162 c 1 c c 2 1 o-66.77o o-1.38o =83.96o ω3= =598.8 =180 20lgK=20lg2.33=7.23dB -27.89 0.00167
-270
代入已知参数 ,根据第三章设计的结果： ωc≈13 从图上可确定 : -1 返回 o-90o-tg-1ω 13.09 γ(ω )=180 T tg ω T c c 2 c s G(s)H(s) = S(0.0368S+1)(0.00167S+1) =180o-90o-25.72o-1.25o =63.03o
第五节 用频率特性法分析系统性能举例
单闭环有静差调速系统的动态结构图:
IL Un(s)
_
Ufn
Kc
Uct
Ks TsS+1
Ud
1/Rd _ 1+TdS Ed
Id Ce
_
Rd N(s) CeTmS
Ksf
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
K K /C c s e 前向通道 K -电压放大系数 K -比例系数 其中 : s c 开环传递函数 : G(s)= 2 (T T S +T 传递函数 : --延迟时间常数 d m Ts mS+1)(TsS+1) Rd --电枢电阻K K c sKsf / Ce Ksf --速度反馈系数 G(s)H(s)= C -反电势系数 e 2 反馈通道传递函数 :S +TmS+ ( T T 1)( T S+ 1) H(s)=K d m s sf Tm --机电时间常数 Td --电磁时间常数
-20 -40
第五节 用频率特性法分析系统性能举例
二、单闭环无静差调速系统性能分析
将比例调节器换成比例积分调节器 就构成了无静差调速系统。
Un(s)
Kc(τ1S+1) Kc τ1S _
Ufn
Uct
Ks TsS+1
Ud
_ R N(s) 1/Rd Id d _ 1+TdS CeTmS Ed Ce
IL
Ksf