反馈控制闭环.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1-4反馈控制闭环调速系统的,稳态,分析和设计,一、转速控制的要求和调速指标,调速系统转速控制的要求：,1)调速,2)稳速,3)加、减速,动态,静态,最高、最低转速；有级/无级调速,1-4反馈控制闭环调速系统的稳态分析和设计,一、转速控制的要求和,调速指标,（一）调速范围,（二）静差率,1),调速,2),稳速,3)加、减速,稳态,（三）调速范围与静差率的关系,1-4反馈控制闭环调速系统的稳态分析和设计,一、转速控制的要求和调速指标,（一）调速范围,（二）静差率,额定转速,n,nom,为最高转速,n,max,n,0,为n,0min,课堂习题,某变电压闭环调速系统的调速范围是1500转/分100转/分，要求静差率S=2%,则允许的静态速降是？,答案,二、开环调速系统的性能和存在的问题,调速范围,静差率,矛盾,二、开环调速系统的性能和存在的问题,例题：某龙门刨床工作台拖动直流电机Z293型，60KW,200V,305A,1000r/min，要求D=20,S5%.采用V-M系统，已知主回路总电阻R0.18 ，电动机Ce0.2Vmin/r,则当电流在额定负载下的转速降落为,调速范围,静差率,三、闭环调速系统的组成及其静特性,三、闭环调速系统的组成及其静特性,比较电路,放大器,晶闸管整流器与触发装置,V-M系统开环机械特性,测速发电机,比较电路,放大器,晶闸管整流器与触发装置,V-M系统开环机械特性,测速发电机,三、闭环调速系统的组成及其静特性,三、闭环调速系统的组成及其静特性,梅逊公式,回路增益,开环增益,四、开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较,开环机械特性,闭环机械特性(静特性）,（1）闭环系统静特性比开环系统静特性硬得多,它们的关系：,四、开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较,课堂习题,某变电压闭环调速系统的调速范围是1500转/分100转/分，要求静差率S=2%,则允许的静态速降是？,若开环系统的静态速降是100转/分，求系统开环放大倍数,答案：,（2）如果比较具有,相同n,0,的开环和闭环系统，则闭环系统的静差率要小得多,当n,0cl,=n,0op,时：,四、开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较,课堂习题,电机，60KW,200V,305A,1000r/min，电枢电阻Rs=0.039 ,调速范围D=10,若仅考虑电枢电阻引起的速降，则静差率为多少？若静差率S5%.转速降落应不大于多少？,答案,课堂习题,电机，60KW,200V,305A,1000r/min，电枢电阻Rs=0.039 ,调速范围D=10,若仅考虑电枢电阻引起的速降，则静差率为多少？若静差率S5%.转速降落应不大于多少？,答案,（3）当要求的,静差率一定,时，闭环系统可以大大提高调速范围,四、开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较,得D,cl,=(1+K)D,op,四、开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较,D,cl,=(1+K)D,op,课堂习题,图1-24所示系统，电机Pnom=2.2KW，Unom=220V,Inom=12.5A,n,nom,=1500r/min，电枢电阻Rs=1.37 ,Ce=0.135Vmin/r,晶闸管整流装置（包括电抗器）等效电阻Rn1.0 ，晶闸管触发整流放大倍数Ks=50,转速反馈系数,0.01，若要求静差率S5%，D=10,试确定放大倍数Kp？,答案,课堂习题,图1-24所示系统，电机Pnom=2.2KW，Unom=220V,Inom=12.5A,n,nom,=1500r/min，电枢电阻Rs=1.37 ,Ce=0.135Vmin/r,晶闸管整流装置（包括电抗器）等效电阻Rn1.0 ，晶闸管触发整流放大倍数Ks=50,转速反馈系数,0.01，若要求静差率S5%，D=10,试确定放大倍数Kp？,答案,五、反馈控制规律,（一）被调量有静差,比例放大器（k,p,=常数），稳态误差只能减小，但不能消除。,0型,系统特点,五、反馈控制规律,（一）被调量有静差,（二）抵抗扰动与服从给定,闭环控制系统具有良好的抗扰性能，对被负反馈环包围的,前向通道,上的一切,扰动,作用都能有效地加以,抑制,。,对,给定,作用的变化则,惟命是从,（三）系统精度依赖于给定和反馈检测精度,（一）被调量有静差,（二）抵抗扰动与服从给定,五、反馈控制规律,1-4反馈控制闭环调速系统的稳态分析和设计,例题,（,1）电机额定数据为10KW,220V,55A,1000r/min,电枢电阻Ra0.5 （2）晶闸管装置：三相桥式可控整流电路，整流变压器Y/Y联结，二次线电压E,2t,=230V,触发整流环节的放大系数Ks=44(3)V-M系数主电路总电阻R1.0,(4)测速发电机：永磁式，ZYS231/110型；额定数据 23.1W,110V,0.21A,1900r/min,(5)生产机械要求调速范围D=10,S5%,解,（,1）电机额定数据为10KW,220V,55A,1000r/min,电枢电阻Ra0.5 （2）晶闸管装置：三相桥式可控整流电路，整流变压器Y/Y联结，二次线电压E,2t,=230V,触发整流环节的放大系数Ks=44(3)V-M系数主电路总电阻R1.0,(4)测速发电机：永磁式，ZYS231/110型；额定数据23.1W，110V,0.21A,1900r/min,(5)生产机械要求调速范围D=10,S5%,（1）为满足D=10,SI,dcr,时，将电流反馈信号加到放大器的输入端,七、限流保护电流截止负反馈,（三）带电流截止负反馈的闭环调速系统稳态结构图和静特性,七、限流保护电流截止负反馈,（三）带电流截止负反馈的闭环调速系统稳态结构图和静特性,课堂习题,1-7在带电流截止环节的转速负反馈调速系统中，如果截止比较电压发生变化，对系统的静特性有何影响？,如果电流反馈电阻Rc的大小发生变化，对静特性有什么影响？,答案：,截止电流,电流负反馈被截止,课堂习题,1-7在带电流截止环节的转速负反馈调速系统中，如果截止比较电压发生变化，对系统的静特性有何影响？,如果电流反馈电阻Rc的大小发生变化，对静特性有什么影响？,答案：,截止电流,电流负反馈被截止,电流反馈起作用,课堂习题,1-7在带电流截止环节的转速负反馈调速系统中，如果截止比较电压发生变化，对系统的静特性有何影响？,如果电流反馈电阻Rc的大小发生变化，对静特性有什么影响？,答案：,截止电流,电流负反馈被截止,课堂习题,1-7在带电流截止环节的转速负反馈调速系统中，如果截止比较电压发生变化，对系统的静特性有何影响？,如果电流反馈电阻Rc的大小发生变化，对静特性有什么影响？,答案：,截止电流,电流负反馈被截止,电流反馈起作用,其中 n,0,不变,功率半导体器件驱动专用集成电路,KJ004,晶闸管移相触发集成电路,TCA785,晶闸管和晶体管移相触发控制集成电路,(