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1、电力拖动自动控制系统第二十三讲 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望例1、图1是一种可控可逆环流系统，试问：（1）如1AR、2AR输入端没有环流给定和电流负反馈信号，系统怎样工作？（2）1AR、2AR输入端各加上环流给定信号，但没有电流反馈信号时，此系统又将怎样工作？（3）当Id0时，直流环流由什么决定？负载电流为何值时直流环流可抑制到零？解：（1）如1AR、2AR输入端没有环流给定和电流负反馈信号，系统相当于一个配合控制的有环流可逆系统（2）1AR、2
2、AR输入端各加上环流给定信号，但没有电流反馈信号时，若正组工作，则正组控制信号增大为(Ucf )，反组控制信号增大为(Ucf )，形成，产生直流环流；（3）当Id0时，Ucf0，直流环流由环流给定电压 决定。由|Uif|If0，|-|UirIr0，得给定直流环流 If0Ir0要使直流环流为零，需要满足关系，即Ucf -UifUcf-Uir，得Uir Uif 2而Uif If，UirIr，故有If Ir 2由If 0，得Ir2 （正组工作），或Ir 0，得If 2 （正组工作），即正组或反组电流为2倍给定环流时，系统得直流环流便抑制为零例2、图2给出3个随动系统，试分析（1）图2a系统在单位速度
3、输入下的原理误差。（2）图2b系统在单位阶跃负载扰动下的扰动误差。（3）图2c系统在单位阶跃负载扰动下的扰动误差。（a）（b）（c）图图2 2解：（1）图2a是所示为一个典型型，在单位速度输入时有原理误差，其值为esr1/K（2）图2b系统中，单位阶跃负载扰动为IdL(s)1/s，由其产生的扰动误差故其稳态值为（3）图2c系统中，单位阶跃负载扰动为IdL(s)1/s，由其产生的扰动误差故其稳态值为例3、某随动系统的结构图如图3所示，要求计算以下三种输入情况下系统的稳态原理误差(1)t/2(2)1+2t+t2(3)sint，5s-1图3解：(1)输入信号的拉氏变换为稳态原理误差为其中故(2)输入
4、量中含有加速度成分，而系统是一阶无差系统，所以稳态原理误差ed(3)对线性系统来说，输入正弦信号时输出也是正弦信号，它的幅值与相位可以通过频率特性来计算。有其中当5s-1，上式为而故可见正弦输出信号与输入正弦信号幅值接近相同，相位滞后0.576。这样两者之间的误差为：es(t)sint1.005 sin(t 0.576)0.0112 sin(t+116.1)其中esmax 0.0112 也可以从频率特性求es(t)而当5s-1时，上式为故es(t)0.0112 sin(t+116.1)例4、某小功率随动系统，采用位置、转速和电流环多环结构，其位置环结构图如图4所示，图中整流和滤波环节传递函数为
5、转速环的等效闭环传递函数为i为减速比，已知：Kbc0.007V/()，Tph0.002s，Tn=0.01s，K20.00025V.s/()，i 4，要求设计一个位置调节器，使系统满足下述性能指标：(1)单位加速度输入时，系统原理esr0.01(2)阶跃动态响应指标：30，tz0.3s图图4 4解：(1)由图4可得位置环调节对象的传递函数式中Kobj Kbc/(K2i)=7s-1T=2Tn+Tph0.022s由于设计要求系统能跟踪加速度输入，应把系统校正成典型型系统，故位置调节器选用PI调节器，其传递函数为按要求的动态指标：30，根据典型型系统的跟踪性能指标，由表26，取h7，则ph T70.022=0.154s s-2又因为K=KpKobj/p得Kp=Kp/Kobj=3.7根据上述PI调节器参数，检验系统能否达到设计指标要求esr1/K 0.0060.01超调量29.830，过渡过程时间tv=11.3 T=0.25scp满足要求小时间常数近似处理条件为 cp满足近似条件