運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課堂討論.ppt

看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 直流電動(dòng)機(jī)的基本公式 n U IaR Ke Te Km Ia 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓調(diào)速方案 c 斬波控制方法 看圖說(shuō)話 晶閘管觸發(fā)和整流裝置的放大系數(shù)KS 看圖說(shuō)話 晶閘管觸發(fā)和整流裝置傳遞函數(shù)可視為純滯后環(huán)節(jié) 近似等效為一階慣性環(huán)節(jié) TS是什么參數(shù) 整流電路的失控時(shí)間 物理意義 看圖說(shuō)話 Ud Us 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 2 1 占空比 的可調(diào)范圍為 0 1 電壓系數(shù) 可調(diào)范圍為 1 1 公式的物理意義 看圖說(shuō)話 調(diào)速控制系統(tǒng)的技術(shù)要求 調(diào)速 穩(wěn)速 加減速 調(diào)速范圍要寬 穩(wěn)速要精 加 減速要快 調(diào)速控制系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo) D nmax nmin D nnoms nnom 1 s 看圖說(shuō)話 對(duì)比如下電路 描述如下圖示的含義 圖示表達(dá)了什么含義 轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程分析 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中 當(dāng)兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí) 各變量之間有上述關(guān)系 什么條件下 存在如下的關(guān)系式 關(guān)系式的物理意義如何 轉(zhuǎn)速n是由給定電壓U n決定的 ASR的輸出量U i是由負(fù)載電流IdL決定的 控制電壓Uc的大小則同時(shí)取決于n和Id 或者說(shuō) 同時(shí)取決于U n和IdL 看圖說(shuō)話 物理意義如何 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 參數(shù)意義 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 1 選擇調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) 使系統(tǒng)典型化并滿足穩(wěn)定和穩(wěn)態(tài)精度 2 設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器的參數(shù) 以滿足動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的要求 工程設(shè)計(jì)方法的基本思路 步驟 是什么 式中T 系統(tǒng)的慣性時(shí)間常數(shù) K 系統(tǒng)的開環(huán)增益 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 Nyquist穩(wěn)定判椐可用BODE圖 信息 表達(dá)為 當(dāng)L 線經(jīng)過(guò)0dB線時(shí) 線在 線的上方 當(dāng) 線達(dá)到 線時(shí) L 線在0dB線的下方 高頻 K與開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性的定性關(guān)系 K值越大 截止頻率 c也越大 系統(tǒng)響應(yīng)越快 但相角穩(wěn)定裕度 90 arctg cT越小 穩(wěn)定性能不好 看圖說(shuō)話 4 2 1 2 2 穿越頻率 c反映了系統(tǒng)的快速性 即 相位裕量 反映了系統(tǒng)的穩(wěn)定性 即 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能與開環(huán)頻率特性的關(guān)系是怎樣的呢 c ts 時(shí)域指標(biāo)與頻域指標(biāo)之間的關(guān)系如何 看表說(shuō)話 二 典型I型系統(tǒng)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系 按動(dòng)態(tài)指標(biāo)確定h 然后根據(jù)如下兩個(gè)公式計(jì)算 K即可 看表說(shuō)話 看表說(shuō)話 I II型兩種系統(tǒng)比較結(jié)論 比較分析的結(jié)果可以看出 典型I型系統(tǒng)和典型 型系統(tǒng)除了在穩(wěn)態(tài)誤差上的區(qū)別以外 在動(dòng)態(tài)性能中 典型I型系統(tǒng)在跟隨性能上可以做到超調(diào)小 但抗擾性能稍差 典型 型系統(tǒng)的超調(diào)量相對(duì)較大 抗擾性能卻比較好 系統(tǒng)校正 看圖說(shuō)話 傳遞函數(shù)近似處理 1 高頻段小慣性環(huán)節(jié)的近似處理 2 高階系統(tǒng)的降階近似處理 3 低頻段大慣性環(huán)節(jié)的近似處理 看圖說(shuō)話 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則 先內(nèi)環(huán)后外環(huán) 電流環(huán)應(yīng)以跟隨性能為主 應(yīng)選用典型I型系統(tǒng) 速度環(huán)以抗擾性能為主 應(yīng)選用典型 型系統(tǒng) 外環(huán)的響應(yīng)比內(nèi)環(huán)慢 這是按上述工程設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)多環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 含給定濾波與反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 看圖說(shuō)話 含給定濾波與反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器 工程設(shè)計(jì)法的基本步驟 雙閉環(huán)設(shè)計(jì)的基本原則 典型I II型系統(tǒng)穩(wěn)態(tài) 動(dòng)態(tài)性能比較 調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)分類 電流環(huán)結(jié)構(gòu)校正 選擇 I型結(jié)構(gòu) 速度環(huán)結(jié)構(gòu)校正 選擇 II型結(jié)構(gòu) 調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)與開環(huán)放大倍數(shù)K的關(guān)系 簡(jiǎn)述工程設(shè)計(jì)法的基本思路 了解ASR ACR雙閉環(huán)工程設(shè)計(jì)基本過(guò)程 工程設(shè)計(jì)法要點(diǎn)問(wèn)題歸納 設(shè)計(jì)中的化簡(jiǎn)包括哪三條原則 看圖說(shuō)話 數(shù)字化 離散化 數(shù)字控制直流調(diào)速系統(tǒng)的組成方式大致可分為哪幾種 1 數(shù)?；旌峡刂葡到y(tǒng) 2 數(shù)字電路控制系統(tǒng) 3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 微機(jī)數(shù)字控制雙閉環(huán)直流PWM調(diào)速系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 測(cè)速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換電路 光電碼盤轉(zhuǎn)換電路 模擬給定 計(jì)算機(jī)控制的電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng) 速度給定值 Un 有幾種實(shí)現(xiàn)的方法 數(shù)字給定 微機(jī)數(shù)字控制雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)一般包括幾部分 模塊化設(shè)計(jì) 主程序 初始化子程序 中斷服務(wù)子程序等 1 分辯率 2 測(cè)速精度 3 檢測(cè)時(shí)間 數(shù)字測(cè)速的技術(shù)指標(biāo)包括哪幾個(gè) Q n1 n2 轉(zhuǎn) 分 Q越小 測(cè)速裝置的分辯能力越強(qiáng) Q越小 系統(tǒng)控制精度越高 的大小取決于測(cè)速元件的制造精度和測(cè)速方法 測(cè)量誤差 越小 測(cè)速精度越高 系統(tǒng)控制精度越高 檢測(cè)時(shí)間越短 系統(tǒng)響應(yīng)越快 對(duì)改善系統(tǒng)性能越有利 旋轉(zhuǎn)編碼器的作用 旋轉(zhuǎn)編碼器脈沖數(shù)字 P D 轉(zhuǎn)換的方法包括幾種 1 M法 脈沖直接計(jì)數(shù)方法 2 T法 脈沖時(shí)間計(jì)數(shù)方法 3 M T法 脈沖時(shí)間混合計(jì)數(shù)方法 光電式旋轉(zhuǎn)編碼器作為轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)角的檢測(cè)元件 結(jié)論 M法測(cè)速在高速段分辨率強(qiáng) T法測(cè)速在低速段分辨率強(qiáng) M T法測(cè)速可在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi) 具有較高的測(cè)速精度 LMD1820的峰值輸出電流高達(dá)10A 還是3A 工作電壓高達(dá)25V 還是55V LMD1820內(nèi)部含有H橋電路 還是半橋 LMD1820帶有溫度檢測(cè) 電流檢測(cè) 電壓檢測(cè) H橋電路 L290轉(zhuǎn)速 電壓變換器功能 L291數(shù) 模轉(zhuǎn)換器及放大器 L292PWM直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 6RA70SIMOREGDCMASTER系列整流器為全數(shù)字緊湊型整流器 輸入為三相電源 可向變速直流驅(qū)動(dòng)用的電樞和勵(lì)磁供電 額定電樞電流從15A至2200A 緊湊型整流器可以并聯(lián)使用 提供高至12000A的電流 勵(lì)磁電路可以提供最大85A的電流 此電流取決于電樞額定電流 6RA70SIMOREGDCMASTER的覆蓋的功率范圍 512C 514C直流調(diào)速器 英國(guó)歐陸公司 6RA70SIMOREGDCMASTER 德國(guó)西門子公司 SIMOREGDCMASTER裝置均配備一個(gè)安裝在整流器門上的簡(jiǎn)易操作面板PMU 面板由一個(gè)5位 7段顯示 作為狀態(tài)顯示三個(gè)LED和三個(gè)參數(shù)設(shè)置鍵組成 PMU還具有根據(jù)RS232或RS485標(biāo)準(zhǔn)同USS接口的連接器X300 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 P Id P Id 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 正組整流正向電動(dòng) 反組逆變正向制動(dòng) 反組整流反向電動(dòng) 正組逆變反向制動(dòng) 看表說(shuō)話 Ic Id 反并聯(lián)可逆V M系統(tǒng)中的環(huán)流概念是什么 在不同情況下 環(huán)流可分為幾種類型 靜態(tài)環(huán)流 動(dòng)態(tài)環(huán)流 直流平均環(huán)流 由晶閘管裝置輸出的直流平均電壓所產(chǎn)生的環(huán)流稱作直流平均環(huán)流 瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流 兩組晶閘管輸出的直流平均電壓差為零 但因電壓波形不同 瞬時(shí)電壓差仍會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)的環(huán)流 稱作瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流 配合控制的基本原理是什么 Ud0r Ud0f Ud0f Ud0maxcos fUd0r Ud0maxcos r f r 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 看圖說(shuō)話 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要教學(xué)內(nèi)容 電動(dòng)機(jī)調(diào)