现代控制理论：直流电机模型

- 1 - 目录 1 .直流电机…………………………………………………………3 2 .状态空间表达式…………………………………………………6 3 .对角标准型及相关分析…………………………………………7 4 .系统状态空间表达式求解………………………………………8 5 .系统能控性和能观性……………………………………………8 6 .系统输入输出传递函数…………………………………………9 7 .两种方法判断开环稳定性………………………………………9 8 .闭环极点配置……………………………………………………1 0 9 .全维状态观测器设计……………………………………………1 3 1 0 . 带状态观测器的状态反馈控制系统的相关跟踪图…………17 1 0 .带状态观测器的闭环状态反馈系统相关分析……………… 2 1 1 1 .结束语………………………………………………………… 2 2 - 2 - 现代控制理论基础 结课作业 选题：直流电机模型 姓名：班级：测控1 0 0 3 学号：************ - 3 - 第 I 条 1 直流电动机的介绍 节 1 .0 1 1.1 研究的意义 直流电机是现今工业上应用最广的电机之一，直流电机具有良好的调速特性、较大的启动转矩、功率大及响应快等优点。在伺服系统中应用的直流电机称为直流伺服电机，小功率的直流伺服电机往往应用在磁盘驱动器的驱动及打印机等计算机相关的设备中，大功率的伺服电机则往往应用在工业机器人系统和CNC 铣床等大型工具上。[1] 节 1 .0 2 1.2 直流电动机的基本结构 直流电动机具有良好的启动、制动和调速特性，可以方便地在宽范围内实现无级调速，故多采用在对电动机的调速性能要求较高的生产设备中。 直流伺服电机的电枢控制：直流伺服电机一般包含3 个组成部分： +-NSn 图1.1 ① 磁极： 电机的定子部分，由磁极N—S 级组成，可以是永久磁铁（此类称为永磁式直流伺服电机），也可以是绕在磁极上的激励线圈构成。 ② 电枢： 电机的转子部分，为表面上绕有线圈的圆形铁芯，线圈与换向片焊接在一起。 ③ 电刷： 电机定子的一部分，当电枢转动时，电刷交替地与换向片接触在一起。 直流电动机的启动 电动机从静止 状 态 过 渡 到 稳 速的过 程 叫 启动过 程 。电机的启动性能有以下 几 点要求： 1）启动时电磁转矩要大，以利 于 克 服启动时的阻 转矩。 2）启动时电枢电流要尽 可能的小。 3）电动机有较小的转动惯 量 ...