电压反馈电流补偿控制的直流调速系统new课件.ppt

1、第1章 闭环控制的直流调速系统 1.6 电压反馈电流补偿控制的直流调速系统-主要内容-一、电压负反馈直流调速系统一、电压负反馈直流调速系统 二、电流正反馈和补偿控制规律二、电流正反馈和补偿控制规律 三、电流补偿控制直流调速系统的数学模型和三、电流补偿控制直流调速系统的数学模型和 稳定条件稳定条件一、电压负反馈直流调速系统一、电压负反馈直流调速系统 1.系统原理图；2.比例控制的电压负反馈直流调速系统 稳态结构框图；3.静特性方程；4.比较：带转速负反馈系统。1.系统原理图系统原理图电压反馈信号为：Uu=Ud2.2.比例控制的电压负反馈直流调速系统稳态结构框图 静特性方程：edaedpeensp

2、CIRKCIRKCUKKn)1()1(*cf.cf.带转速负反馈系统：)1()1(*KCRIKCUKKnedensp二、电流正反馈和补偿控制规律二、电流正反馈和补偿控制规律 1.加电流正反馈的电压负反馈直流调速系统原理图2.稳态结构图3.静特性方程4.无静差的条件 5.补偿和反馈控制的静特性1.1.加电流正反馈的电压负反馈直流调速系统原理图 2.稳态结构图&静特性方程*()(1)(1)(1)psnpsdpesdadeeeeK K UK KIKR IR InCKCKCKCbnn0电流正反馈产生电流正反馈产生电压负反馈产生电压负反馈产生3.无静差的条件是：0bn0)1()1(aspespRKRRK

3、KKacrpsRKRK K 根据电流反馈系数的大小，可以决定补偿的强弱：q全补偿，q欠补偿，q过补偿，0bn0bn0bn 补偿控制是一种参数配合控制，一般采用欠补偿。4.比较:补偿和反馈控制的静特性1-电压负反馈加电流正反馈，全补偿；2-电压负反馈加电流正反馈，欠补偿；3-电压负反馈加电流正反馈，过补偿(特性上翘)；4-只有电压负反馈；5-开环系统（1 1）电流正反馈和电压负反馈）电流正反馈和电压负反馈(或转速负反馈或转速负反馈)是性是性质完全不同的两种控制作用。质完全不同的两种控制作用。电流正反馈电流正反馈:不是不是“反馈控制反馈控制”而是而是“补偿控制补偿控制”;电压负反馈电压负反馈:属于

4、被调量的负反馈控制，具有反馈控属于被调量的负反馈控制，具有反馈控制规律制规律。注意以下两点注意以下两点:（2 2）反馈控制只能使静差尽量减小，补偿控制）反馈控制只能使静差尽量减小，补偿控制却能把静差完全消除。但是实际上，却能把静差完全消除。但是实际上，反馈控制反馈控制:无论环境怎么变化都可有效地减小静无论环境怎么变化都可有效地减小静差差;补偿控制补偿控制:完全依赖于参数配合完全依赖于参数配合。三、电流补偿控制直流调速系统的数学模型三、电流补偿控制直流调速系统的数学模型 和稳定条件和稳定条件 1、静态分析(仅有电流正反馈)2、动态分析(仅有电流正反馈)3、整个系统的闭环传递函数4、该系统的临界稳

5、定条件1 1、静态分析、静态分析(仅有电流正反馈仅有电流正反馈)静态方框图ededspenspCIRCIKKCUKKn*bnn00bn0ededspCIRCIKKpsRK K则全补偿条件：2 2、动态分析、动态分析 (仅有电流正反馈)加电流正反馈，忽略晶闸管失控时间，简化为:3.整个系统的闭环传递函数为：4.该系统的临界稳定条件是：2/()(1/)1pseclmlpsmK KCWsT TsK KR T s1/0psK KRpsRK K 总之，电流正反馈可以用来补偿一部分静差，以提高调总之，电流正反馈可以用来补偿一部分静差，以提高调速系统的稳态性能。但是，不能指望电流正反馈来实现无静速系统的稳态

6、性能。但是，不能指望电流正反馈来实现无静差，因为这时系统已经达到了稳定的边缘。差，因为这时系统已经达到了稳定的边缘。举例举例:已知V-M调速系统，其额定数据如下：2.5kW，220V，15A，1500r/min，Ra=2，整流装置内阻Rrec=1，Ks=30,如果要求调速范围D=20，静差率s=10%，（1）计算开环系统的稳态速降和调速要求所允许的稳态速降。（2）采用转速负反馈系统，画出系统的稳态结构图。（3）调整该系统，使Un*=20V时转速为1000r/min，转速反馈系数应为多少？（4）计算所需的放大器放大系数。（5）如果改用电压负反馈，能否达到调速要求？若放大器的放大系数不变，最大给定电压为30V，在静差率s=30%时用电压负反馈最多能够得到多大的调速范围。END