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运动控制系统心得


电力拖动自动控制系统

-运动控制系统

系名:物电系 班级:电气工程及其自动化(1)班 姓名:张昊哲 学号:201214240136

电力拖动自动控制系统 -运动控制系统

大三第二学期我接触到了一门很重要的专业课 《电力拖动自动控 制系统》 ,通过对这门课的学习使我对运动控制系统有了更深刻的理 解。现代运动控制已成为电机学,电力电子技术,微电子技术,计算 机控制技术,控制理论,信号检测与处理技术等多门学科相互交叉的 综合性学科。文中简单介绍了运动控制及其相关学科的关系,随着其 他相关学科的不断发展,运动控制系统也在不断发展,不断提高系统 的安全性, 可靠性。 文中最后简述了其发展历程及其未来发展的展望。 电力拖动实现了电能与机械能之间的能量转换, 而电力拖动自动 控制系统—运动控制系统的任务是通过控制电动机电压、电流、频率 等输入量,来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量,使各种工 作机械按人们期望的要求运行,以满足生产工艺及其他应用的需要。 工业生产和科学的发展,对运动控制系统提出新的更为复杂的要求, 同时也为研制和生产各类新型控制系统提供可能。 运动控制系统分为两大部分的学习,第一部分为直流调速系统, 第二部分为交流调速系统,其中第一部分为整本书重要掌握的内容。 第一部分分为转速反馈控制的直流调速系统,转速、电流反馈的 直流调速系统,可逆控制和弱磁控制的直流调速系统。第一部分中主 要介绍直流调速系统,调节直流电动机的转速有三种方法:改变电枢

回路电阻,减弱磁通调速法,调节电枢电压调速法。 变压调速是是直流调速系统的主要方法, 系统的硬件结构至少包 含了两部分: 能够调节直流电动机电枢电压的直流电源和产生被调节 转速的直流电动机。随着电力电子技术的发展,可控直流电源主要有 两大类, 一类是相控整流器, 它把交流电源直接转换成可控直流电源; 另一类是直流脉宽变换器,它先把交流电整流成不可控的直流电,然 后用 PWM 方式调节输出直流电压。 本章说明了两类直流电源的特性 和数学模型。 当用可控直流电源和直流电动机组成一个直流调速系统 时, 它们所表现车来的性能指标和人们的期望值必然存在一个不小的 差距,并做出了分析。开环控制系统无法满足人们期望的性能指标, 本章就闭环控制的直流调速系统展开分析和讨论。 论述哦了转速单闭 环直流调速系统的控制规律,分析了系统的静差率,介绍了 PI 调节 器和 P 调节器的控制作用。 转速单闭环直流调速系统能够提高调速系 统的稳态性能,但动态性能仍不理想,转速,电流双闭环直流调速系 统是静动态性能良好,应用最广的直流调速系统;还介绍了转速,电 流双闭环系统的组成及其静特性,数学模型,并对双闭环直流调速系 统的动态特性进行了详细分析。 本章对直流调速系统的数字实现进行 了讨论,论述了与调速系统紧密关联的数字测速方法和数字 PI 调节 器的实现方法,并用 MATLAB 仿真软件对转速,电流双闭环调速系 统进行了仿真。 第二部分主要介绍交流调速系统。 交流调速系统有异步电动机和 同步电动机两大类。异步电动机调速系统分为 3 类:转差功率消耗型

调速系统,转差功率馈送型调速系统,转差功率不变型调速系统。同 步电动机的转差率恒为零, 同步电动机调速只能通过改变同步转速来 实现,由于同步电动机极对数是固定的,只能采用变压变频调速。 通过对运动控制系统的学习,我还学到了如何设计转速、电流反 馈控制的直流调速系统。 设计转速、电流反馈控制的直流调速系统的一般步骤: 1. 电流调节器的设计 (1) 确定时间常数 (2) 选择电流调节器结构 (3) 计算电流调节器参数 (4) 校验近似条件 a) 校验晶闸管整流装置传递函数的近似条件 b) 校验忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件 c) 校验电流环小时间常数近似处理条件 (5) 计算调节器电阻和电容 2. 转速调解器的设计 (1) 确定时间常数 (2) 选择转速调节器结构 (3) 计算转速调节器参数 (4) 校验近似条件 a) 电流环传递函数简化条件 b) 转速环小时间常数近似处理条件

(5) 计算调节器电阻和电容 (6) 校核转速超调量 3. 转速调节器退饱和时转速超调量的计算 (1) 转速的退饱和超调量与稳态转速有关 (2) 反电动势对转速环和转速超调量的影响 (3) 内、外环开环对数幅频特性的比较

通过对电力拖动自动控制系统的学习,又让我学到了不少,通过 老师对我们的教导,使我深入了解了运动控制系统也学到了许多东 西,也给自己之后的实习奠定了基础。


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