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1、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,二、单闭环无静差调速系统,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。,第三章 时域分析法,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,单闭环有静差调速系统的原理图:,只有一个反馈回路,存在稳态误差的调速系统称为单闭环有静差调速系统.,系统的组成:,速度调节器,晶闸管整流器,直流电动机,测速发电机,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:,Kc-比例系数,Ce -反电势系数,Td -电磁时间常数,
2、Rd -电枢电阻,其中:,Ts -延迟时间常数,Ksf -速度反馈系数,Tm -机电时间常数,Ks -电压放大系数,前向通道传递函数:,反馈通道传递函数:,H(s)=Ksf,开环传递函数:,Tm4Td,第五节 用时域法分析系统性能举例,闭环传递函数:,第五节 用时域法分析系统性能举例,1动态性能分析,设系统的参数为：,闭环传递函数：,第五节 用时域法分析系统性能举例,系统稳定的条件：,0.006330.201670.00001(21.21Kc+1),Kc 5.97,Ts很小可忽略：,闭环传递函数：,参数代入:,对照标准式,n2=3535Kc+166.67,2n=33.33,设计成最佳二阶系统,
3、=0.707,Kc=0.11,（5%）,第五节 用时域法分析系统性能举例,系统的动态结构图可简化为：,2稳态性能分析,第五节 用时域法分析系统性能举例,给定信号作用时,将各参数值代入，得,取,第五节 用时域法分析系统性能举例,IL(s)=0,Kc=0.11,=0.3,H(s)=Ksf,在扰动信号作用时,IL(s)=1/s,Un(s)=0,取,Kc=0.11,0.08,ess=essr+essd=0.38,C,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.,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:,前向通道传递函数为,第五节 用时域法分析系统性能举例,可因式分解为:,1动态性能分析,将参数代入得,取,1=0.162,H(s)=Ksf=0.07,闭环特征方程式:,S (0.0368S+1)(0.00167S+1)+130.94Kc=0,由劳斯稳定判据有,Kc4.78,考虑到T s= 0.000167可忽略,对照标准形式有,2n=27.17,如果要求,得,Kc=0.1,n=19.21,=0.707,=0.22s,2稳态性能分析,essr=0,第五节 用时域法分析系统性能举例,=0,ess=essr+essd=0,
