機(jī)電傳動控制課件ppt

機(jī)電傳動控制課件特點:系統(tǒng)簡單;控制精度不高。閉環(huán)控制系統(tǒng):開環(huán)控制系統(tǒng):特點:系統(tǒng)較復(fù)雜;控制精度高。第一節(jié)機(jī)電傳動控制系統(tǒng)得組成與分類一、自動控制系統(tǒng)分類:(1)從組成原理上分類(2)按反饋方式得不同,可分為轉(zhuǎn)速負(fù)反饋、電勢負(fù)反饋、電壓負(fù)反饋及電流正反饋控制系統(tǒng);(3)按系統(tǒng)得復(fù)雜程度,可分為單環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)與多環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng);(4)按系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時被調(diào)量與給定量有無差別,可分為有靜差調(diào)節(jié)系統(tǒng)與無靜差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。(5)按給定量變化得規(guī)律,可分為定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)與隨動系統(tǒng)。(6)按調(diào)節(jié)動作與時間得關(guān)系,可分為斷續(xù)控制系統(tǒng)與連續(xù)控制系統(tǒng);(7)按系統(tǒng)中所包含得元件特性,可分為線性控制系統(tǒng)與非線性控制系統(tǒng)。第一節(jié)機(jī)電傳動控制系統(tǒng)得組成與分類一、自動控制系統(tǒng)分類:二、一般自動控制系統(tǒng)組成:給定環(huán)節(jié)

放大調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)執(zhí)行環(huán)節(jié)被調(diào)對象

被調(diào)量

擾動測量環(huán)節(jié)比較Ug+—EBRn第一節(jié)機(jī)電傳動控制系統(tǒng)得組成與分類第二節(jié)機(jī)電傳動控制系統(tǒng)調(diào)速方案選擇一、調(diào)速方法純機(jī)械方法調(diào)速:通過變速齒輪箱或幾套變速皮帶輪或其她變速機(jī)構(gòu)來實現(xiàn);純電氣方法調(diào)速:通過改變電動機(jī)得機(jī)械持性實現(xiàn),這時機(jī)械變速機(jī)構(gòu)簡單、只一套變速齒輪或皮帶輪;電氣與機(jī)械配合調(diào)速:用電動機(jī)來得到多種轉(zhuǎn)速,同時,又用機(jī)械變速機(jī)構(gòu)得換檔來進(jìn)行變速。電氣調(diào)速優(yōu)點:簡化機(jī)械變速機(jī)構(gòu),提高傳動效率,操作簡單。易于獲得無級調(diào)速,便于實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制與自動控制,因此,在生產(chǎn)機(jī)械中廣泛應(yīng)用。二、技術(shù)指標(biāo)要求

靜態(tài)指標(biāo):1)調(diào)速范圍:D=nmax/nmin2)靜差度:S=n0-nN/n0用來表示生產(chǎn)機(jī)械得相對穩(wěn)定性;3)調(diào)速得平滑性,通常用兩個相鄰調(diào)速級得轉(zhuǎn)速差來衡量。第二節(jié)機(jī)電傳動控制系統(tǒng)調(diào)速方案選擇

動態(tài)指標(biāo):1)最大超調(diào)量過渡過程時間T振蕩次數(shù)N第二節(jié)機(jī)電傳動控制系統(tǒng)調(diào)速方案選擇第三節(jié)晶閘管電動機(jī)直流傳動控制系統(tǒng)

分類:G—M,SCR--M1、有靜差調(diào)速系統(tǒng)(轉(zhuǎn)速負(fù)反饋)自動調(diào)節(jié)過程:Ug一定時,TL

UfUdnU

UKn

一、單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)

開環(huán)時

Ug一定時

若n0f=n0時

閉環(huán)時

一、單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)開環(huán):

若nmax與S2不變時閉環(huán):增大K就是減小靜態(tài)轉(zhuǎn)速降落,擴(kuò)大D得有效措施。

轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)能克服擾動作用(如負(fù)載變化、電動機(jī)勵磁得變化、晶閘管電源電壓得變化)對電動機(jī)轉(zhuǎn)速得影響。但測量元件本身得誤差對電動機(jī)轉(zhuǎn)速得影響就是無法克服得。

一、單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜

結(jié)論:

閉環(huán)系統(tǒng)可以獲得比開環(huán)系統(tǒng)更多得穩(wěn)態(tài)特性,從而在保證一定靜差度S得條件下,能夠提高D,為此付出得代價就是增設(shè)檢測反饋裝置與放大器。

一、單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)2、有靜差調(diào)速系統(tǒng)(電壓負(fù)反饋)

一、單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)

有靜差調(diào)速系統(tǒng)(電壓負(fù)反饋)特點:(1)采用電位計取電壓量,線路簡單;(2)穩(wěn)速效果不好,主要用作防止過壓,改善動態(tài)特性、加快過渡過程;(3)對由于電樞電阻而引起得降壓不能補(bǔ)償(反饋環(huán)外),U=E+IaR。

有靜差調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用比例放大器,所以系統(tǒng)總存在靜差。若采用PI放大器則可實現(xiàn)無靜差系統(tǒng)。

一、單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)3、無靜差調(diào)速系統(tǒng)(轉(zhuǎn)速負(fù)反饋)

一、單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)1)無差元件PI調(diào)節(jié)器:P:響應(yīng)快,反應(yīng)快速性;I:響應(yīng)慢,穩(wěn)態(tài)無靜差。

一、單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)

一、單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)2)自動調(diào)節(jié)過程:調(diào)節(jié)初期,P調(diào)節(jié)起主要作用,使轉(zhuǎn)速迅速回升,

反應(yīng)了系統(tǒng)得快速性;調(diào)節(jié)末期,I調(diào)節(jié)起主要作用,最終消除偏差,實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)無靜差。1、調(diào)節(jié)初期,P調(diào)節(jié)起主要作用,使轉(zhuǎn)速迅速回升,

反應(yīng)了系統(tǒng)得快速性;調(diào)節(jié)末期,I調(diào)節(jié)起主要作

用,最終消除偏差,實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)無靜差。既能獲

得較高得靜態(tài)精度,又具有較快得動態(tài)響應(yīng)。2、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)無靜差,但動態(tài)過程中有偏差,即動態(tài)速

降。3、實際得無靜差調(diào)速系統(tǒng)由于放大器、檢測裝置得誤

差存在,還就是有一定得偏差。結(jié)論:

一、單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)1、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)

二、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)

由PI調(diào)節(jié)器組成得轉(zhuǎn)速單閉環(huán)系統(tǒng),可以滿足一般生產(chǎn)機(jī)械得要求,但有些負(fù)載要求正反轉(zhuǎn),啟制動(如龍門刨床),為了提高生產(chǎn)效率,過渡過程越短越好。由T=KmIa

知:若保證Ia=Imax則過渡過程最短。單閉環(huán)系統(tǒng)只保證n恒定,而對I沒有控制。反饋控制規(guī)律:要想保持某量不變,則引入該量得負(fù)反饋。因此,可在轉(zhuǎn)速環(huán)基礎(chǔ)上增加一個電流環(huán),形成雙閉環(huán)系統(tǒng)。

第三節(jié)晶閘管電動機(jī)直流傳動控制系統(tǒng)速度負(fù)反饋(速度環(huán))電流負(fù)反饋(電流環(huán))2、組成:1)雙環(huán):轉(zhuǎn)速環(huán)--外環(huán),電流環(huán)--內(nèi)環(huán); 2)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR,電流調(diào)節(jié)器ACR都就是PI結(jié)構(gòu)。ASR得輸出信號作為ACR得輸入信號,ACR得輸出信號Uk控制整流器,從而控制Udn。

二、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)3、靜態(tài)分析:ASR、ACR都就是具有限幅得PI調(diào)節(jié)器,特點:調(diào)節(jié)器一旦飽與,輸出為恒值,輸出信號不再受輸入信號變化得影響;只有當(dāng)輸入信號為負(fù)值時,調(diào)節(jié)器退飽與,輸出信號才受輸入信號得控制。

二、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)3、靜態(tài)分析:

在雙閉環(huán)中,ASR有兩種狀態(tài):飽與,不飽與狀態(tài)。ACR只有一種狀態(tài):不飽與。1)開始時,系統(tǒng)加Ugn,因n不能立即建立,則Ufn→0,偏差電壓很大。ASR進(jìn)入飽與狀態(tài),輸出最大值Ugi=Ugimax,相當(dāng)于轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán),只有電流環(huán),系統(tǒng)進(jìn)行恒電流無靜差調(diào)節(jié)。

二、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)3、靜態(tài)分析:

在雙閉環(huán)中,ASR有兩種狀態(tài):飽與,不飽與狀態(tài)。ACR只有一種狀態(tài):不飽與。1)開始時,系統(tǒng)加Ugn,因n不能立即建立,則Ufn→0,偏差電壓很大。ASR進(jìn)入飽與狀態(tài),輸出最大值Ugi=Ugimax,相當(dāng)于轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán),只有電流環(huán),系統(tǒng)進(jìn)行恒電流無靜差調(diào)節(jié)。2)當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時,電動機(jī)轉(zhuǎn)速因慣性出現(xiàn)超調(diào),ASR退飽與,轉(zhuǎn)速環(huán)起作用,實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差調(diào)節(jié)。穩(wěn)態(tài)時,偏差電壓、偏差電流為0,n恒定,電動機(jī)穩(wěn)定運行。

二、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)I電流上升階段:突加Ugn,n不能突變,偏差電壓很大,ASR飽與。給ACR提供一個恒定得給定信號,建立起I。只有電流環(huán)起作用,當(dāng)Ia>IL有n。II恒流升速階段:當(dāng)I=Imax,在PI作用下,ACR恒流調(diào)節(jié),n線性增加。III轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段:當(dāng)Ufn>Ugn,ASR退飽與,雙環(huán)作用,直到穩(wěn)