《电力拖动与运动控制 第四章 41可控直流电源与其数学模型 42对转速控制要求和开环系统问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力拖动与运动控制 第四章 41可控直流电源与其数学模型 42对转速控制要求和开环系统问题（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,第4章 他励直流电动机调速系统,2,关键词： 系统构成； 分析方法； 校正（设计）,3,4.1 可控直流电源及其数学模型,4.1.1 直流系统用两种可控直流电源 1 晶闸管可控整流电源 2 直流脉宽调制(PWM)电源 4.1.2 可控直流电源的数学模型 1 晶闸管可控整流装置的传递函数 2 PWM变换器(脉宽调制器)的传递函数,4,4.1.1 直流系统用两种可控直流电源,4,2 直流脉宽调制(PWM)电源,当VT导通时，直流电源电压Us 加到电动机上。当VT关断时，直流电源与电机脱开，电动机电枢经VD（表示续流二极管 ）续流，两端电压接近于零。如此反复，得到的电枢端电压波形u=f（t）如图
2、4.1.4(b)所示。,优点:快速性/低速性能好,功率因数高. 缺点:不能超大容量，有EMI问题。,1 晶闸管可控整流电源(不讲),5,直流脉宽调制(PWM)电源:不可逆PWM变换器 可逆PWM变换器,可逆PWM变换器主要有图4.1.5所示的两种典型结构:,6,脉宽调制电路的原理图及输出电压波形:,7,4.1.2 可控直流电源的数学模型,1 晶闸管可控整流装置的传递函数(不讲),8,2 PWM变换器(脉宽调制器)的传递函数,4.1.2 可控直流电源的数学模型,1 晶闸管可控整流装置的传递函数(不讲),9,1）稳态： 输入量是触发电路的控制电压Uct，输出量是理想空载整流电压Ud0。如果在一定范
3、围内将非线性特性线性化(此问题发生在电流不连续的时候（不要求掌握）)，可以把它们之间的放大系数视作常数Ks。,10,传递函数的推导,11,12,$4.2 对转速控制的要求和开环系统的问题,4.2.1 对调速系统的要求 4.2.2 开环调速系统的性能和存在的问题,13,4.2.1 对调速系统的要求和调速指标,对转速控制的要求可归纳为 1) 调速. 2) 跟随（tracking）性能和抗扰（disturbance rejection）性能 希望有 但不可能实现,性能指标: 1）稳态指标 2）动态指标,14,1 稳态指标,15,(2) 静差率S 或静态误差 （速度一定，负载变化）,16,17,2 动
4、态指标,18,19,20,动、静态指标的用处：系统分析,系统设计,系统评价 一般的, 要求跟随性能: 机械手,数控机床,高炮; 要求抗扰性能: 连轧机,龙门刨床; 同时要求两种性能: 可逆轧机,高性能机器人的关节。,21,4.2.2 开环调速系统的性能和存在的问题,在开环调速系统中，控制是单方向进行的，输出转速并不影响控制电压，控制电压直接由给定电压产生。如果生产机械对静差率要求不高，开环调速系统也能实现一定范围内的无级调速，而且开环调速系统结构简单。 但是，在实际中许多需要无级调速的生产机械常常对静差率提出较严格的要求，不能允许很大的静差率。,22,23,显然，简单的开环调速系统是满足不了生产机械工艺要求的，只有把额定负载下的转速降落从开环调速系统的rmin降低到满足要求的2.63rmin才行。这就应采用负反馈控制，构成闭环调速系统。,
