电子教案-自动控制原理及其应用电子教案-3.5

第五节 用时域法分析系统性能举例
参ωn数=Φt代s2(=s×ζ)入3ω≈3=30n:..3S7032=0.+07003.=16328S.33s23.0+55S3007+..502303S5（5K+3Kc25±Kc1K5.c2c=%+101K）.61c16+.167
{ 对照标准式 ωn2=3535Kc+166.67 2ωnζ=33.33 设计成最佳二阶系统 ζ=0.707
Un(s)
_
Kc
Uct Ks
TsS+1
Ud
_
1/Rd Id 1+TdS
_ Rd N(s)
CeTmS
Ufn
Ed
Ce
Ksf
其开 递前 传中环函向递: 传数RK通函dc:--道数--G比电:(s例枢G)H(系电s()s数=阻)=(T(dTTdmTSmK2TSK+scs2KTc-+-K--msT延电KsS/mCs+迟f压Se1/+时)放1C(T)e间(大sTSs常+系S1+数)数1)
第五节 用时域法分析系统性能举例
二、单闭环无静差调速系统
为了满足系统的稳态精度和平稳性的要 求，将比例控制器改换成比例积分控制器.
+
un R0
R0
Δ
R1 C
-
∞ +
+
uct
uf
+ id
Ks
ud M
-
+
n-
TG
第五节 用时域法分析系统性能举例
单闭环无静差调速系统的结构图:
Un(s)
_ Kc(ττ11SKS+c 1)
Ufn
Uct Ks Ud
TsS+1
Ksf
IL
_
1/Rd 1+TdS
Id
_ Rd N(s)
CeTmS
Ed
Ce
前向通道传递函数为
G(s)=
KcKs(τ1S+1)/(Ceτ1) S(TdTmS2+TmS+1)(TsS+1)
第五节 用时域法分析系统性能举例
1．动态性能分析
{ G(sSG=)对由可=将ΦS((S0Gs(照劳考因(.(0)参s0得如0=(Φ.)s标斯30虑.式≈S数1)(63果=(s6准稳86t到0分)S代2SsS8=要.=S20(闭形定3ST+ζ解3+0入0+ωUω0求+10N.2取6环s31式判03)n为31n=n7H得S(()35=.().s.0(0s0特2有据(6001(1)0:)+=3.0s13188.709.0=)K.008K征有8S3S200.=3τ0.237c70711+0+c21×K0160方ζ=(0..+61ωS(1341τs=8.τ.0276fG)+55253167n=S1程0G(.ωS7S65=1s6K710(0+.S++=K+87)s(Kn可.6K.式c10(s)+ζ0.1100132c01cH))0c=7))1.7)5忽(<.5:2+/1/K020)(5ττK42+6s107.c81略1.0)s=7c311.7.101S03068715.+0.7916K.S1497)c+K4S1K+c)=c10)
第三章 时域分析法
第五节 用时域法分析系统性能举例
本节以单闭环有静差和无静差速度 控制系统为例，说明用时域法分析控 制系统性能的方法。
一、单闭环有静差调速系统 二、单闭环无静差调速系统
第五节 用时域法分析系统性能举例
一、单闭环有静差调速系统
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 用时域法分析系统性能举例
ess=eHssr(+se)=ssKd=sf0.38
在扰给动定信号作用时 Un(s)=0IL(s)=I0L(s)=1/s
Un(s)=
1 S
eessssrd==1lsi→+1m0KS=·1E+dK(sc)Ks1Kst /Ce
取=lsi→mKe0scs=rS=0·11.1+取+G1G420(1s(×将)sH)G0各(.s20()K参7sI)×cL=H数1(s00().值s.11)1=1代/C0入.e1+3Rf，K2dcK=得Ks0sK.3sf
第五节 用时域法分析系统性能举例
2．稳态性能分析
系统的动态结构图可简化为：
Un(s)
G1(s)
_
KcKS /Rd (TsS+1)(TdS+1)
IL(s)
_
G2(s)
Rd(TdS+1)/ Ce
N(s)
(TmTdS2+TmS+1)
H(s)
Ksf
第五节 用时域法分析系统性能举例
G1(s)e=s(sTd=sSK0+.c11K3)S(2T/+Rd0S0d.+.1511××) 04.G00×72(s0).=0(7TRm≈dT(0Td.0SdS82++T1)m/SC+e1)
单闭环有静差调速系统的原理图:
+
un R0
R0
Δ
R1
-
∞ +
+
uct
uf
Ks
+ id ud M
-
+
n-
TG
系统只的有组一成个: 反速馈度回调路节,器存在晶稳闸态管误整差流的器 调速系统称为单直闭流环电有动静机差测调速速发系电统机.
第五节 用时域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
·Ce(RTddT(TmdSS2++1T)m·KS+sf 1)
=0
ess=essr+essd=0
返回
第五节 用时域法分析系统性能举例
2．稳态性能分析
Un(s)=
1 SeBiblioteka sr=0essd=sl→im0
S·Ed(s)
=lim s→0
S·1+GG12((ss))GIL2((ss))H(s)
=lim
s→0
S· 1+
(TdS+1)Rd/Ce TdTmS2+TmS+1
· S1
KcKs(τ1S+1) Rdτ1S(TsS+1)(TdS+1)
/Ce
=
KcKs / Ce
TdTmTsS3+(TdTm+TdTs)S2+(Tm+Ts)S
+1+KcKsKsf
/Ce
第五节 用时域法分析系统性能举例
1．动态性能分析
系统稳设定系的统条的件参：数为：
0T.s0很06小33可RKTT×ddsm=忽===04000.略0..250.20Ω3：s1sK6G7c<>(s05).H.090(TC7Ks0se)=s0=≈f01=0.×T.001d0.3K0T(1227cm61KVS7.s/22sK(+1rsT/Kfm/mcC+)Se1+)1 Φ(s)闭Φ=0(环.s0)≈0传00递(1TS函d3T+数m0S.：02+06T3K3m03cSK3S+.2s01+/3C)0+K.e2Kc0cK16sK7Ssf+/C21e .21Kc+1
反Tm馈>T4C通Tme d--道--机反传电电递时势函间系数=常数(:T数1S+1HKT)(ds(Tfs--)-2K电=-S速K+磁1s度f)时(T反s间S馈+常1系)数数
第五节 用时域法分析系统性能举例
闭环传递函数:
Φ(s)=
N(s) Un(s)
=
KcKsKsf /Ce
(TdTmS2+TmS+1)(TsS+1)+KcKsKsf