下载后可任意编辑直流伺服双闭环控制系统设计1 伺服系统介绍1.1 伺服系统的特征伺服系统的功能是使输出快速而准确的复现给定, 因此伺服系统具有稳定性好、 精度高、 动态响应快、 抗干扰能力强等特点。同时还需要( 1) 具备高精度的传感器, 能准确地给出输出量的电信号( 2) 功率放大器及控制系统都必须可逆( 3) 足够大的调速范围及足够强的低速带载性能( 4) 快速的响应能力和较强的抗干扰能力1.2 伺服系统的组成及性能指标伺服系统由伺服电动机、 功率驱动器、 控制器和传感器四大部分组成, 除了位置传感器可能还需要电压、 电流和速度传感器。伺服系统的性能指标分为稳态性能指标和动态性能指标, 两者之间既有区别又有联系。当系统达到稳定运行时, 伺服系统实际位置与目标值之间的误差, 称做系统的稳态跟踪误差。由系统结构和参数决定的稳态跟踪误差可分为三类: 位置误差、 速度误差和加速度误差。伺服系统在动态调节的过程中的性能指标称为动态性能指标, 如超调量、 跟随速度及跟随时间、 调节时间、 振荡次数、 抗扰能力等。1.3 伺服系统控制对象的数学模型根据伺服电动机的种类, 伺服系统可分为直流和沟通两大类。本次课程设计主要介绍直流伺服控制系统。直流伺服系统的执行元件是直流伺服电动机, 中小功率的伺服系统采纳直流永磁式伺服电动机, 当功率较大时, 能够采纳电励磁的直流伺服电动机, 直流无刷电动机与直流电动机。其控制对象的数学模型将在后面具体介绍。下载后可任意编辑2.设计内容介绍直流调速是指人为地或自动地改变直流电动机的转速,以满足工作机械的要求。从机械特性上看,就是经过改变电动机的参数或外加工电压等方法来改变电动机的机械特性,从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点,使电动机的稳定运转速度发生变化。直流调速系统中应用最普通的方案是转速、 电流双闭环系统。转速负反馈环为外环, 其作用是保证系统的稳速精度。电流负反馈环为内环, 其作用是实现电动机的转距控制, 同时又能实现限流以及改进系统的动态性能。转速、 电流双闭环直流调速系统在突加给定下的跟随性能、 动态限流性能和抗扰动性能等, 都比单闭环调速系统好。速度与电流双闭环调速系统是 20 世纪 60 年代在国外出现的一种新型的调速系统。70 年代以来,在中国的冶金、 机械、 制造以及印染工业等领域得到日益广泛的应用。随着电子技术、 功率元件技术和高性能的磁性材料制造技术的进展, ...
