06-1.6-电压反馈电流补偿控制的直流调速系统new

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稳定条件一、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.系统原理图电压反馈信号为：Uu=γUd2.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：edaedpeenspCIRKCIRKCUKKn)1()1(*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.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)psnpsdpesdadeeeeKKUKKIKRIRInCKCKCKCbnn0电流正反馈产生电压负反馈产生3.无静差的条件是：0bn0)1()1(aspespRKRRKKKacrpsRKRKK根据电流反馈系数的大小，可以决定补偿的强弱：全补偿，欠补偿，过补偿，0bn0bn0bn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）电流正反馈和电压负反馈(或转速负反馈)是性质完全不同的两种控制作用。电流正反馈:不是“反馈控制”而是“补偿控制”;电压负反馈:属于被调量的负反馈控制，具有反馈控制规律。注意以下两点:（2）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，反馈控制:无论环境怎么变化都可有效地减小静差;补偿控制: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、该系统的临界稳定条件1、静态分析(仅有电流正反馈)静态方框图ededspenspCIRCIKKCUKKn*bnn00bn0ededspCIRCIKKpsRKK则全补偿条件：2、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/)1pseclmlpsmKKCWsTTsKKRTs1/0psKKRpsRKK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差，因为这时系统已经达到了稳定的边缘。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