转子绕线机控制系统的滞后校正设计
自动绕线机常功能和调试方式
自动绕线机常见功能和调试方式时刻：2021-3-10 4:10:39很多做绕线机工程技术这一块的朋友对绕线机不懂调试，主若是对产品不熟，或没有通过培训吧，固然若是你明白的话，那就简了。
自动绕线机常见功能和调试方式：绕线机不单有周密的机械部件，还配置有壮大的电气操纵系统，它集合了电气操纵、传感技术、机械传动、气动装置等部件，其调试方式相较其他电气加工设备要复杂和精细的多，笔者从事自动绕线设备加工行业连年积存了一点绕线设备的调试方式，本文就该类设备的调试作一个简单介绍，希望对广大的绕线设备用户能有所帮忙。
以下调试方式可应用于常见的带骨架线圈的缠绕加工工艺，要紧讲解起绕位置、漆包线规格、绕线宽度三个重要的绕线参数。
一、起绕位置如何设定什么是起绕位置？简单的说确实是在骨架上开始绕线的起点，那个位置与线圈的出头及线圈类型有紧密的联系，通常能够通过设备操纵系统自带的测量功能来测的相关起绕位置的具体数值；操作人员也能够采纳人工方式测量，以固定点作为参考点利用尺具实际测量，设定该点时注意线圈的缠绕方向。
二、漆包线规格的设定咱们常见的漆包线有不同的线径，漆包线规格设定是不是正确直接会阻碍到排线的成效，利用不同材质的漆包线需要加不同的线径修正值，铜线不易被拉细，其修正值加左右,铝线在通过绕线设备的张力及过线装置后容易被拉伸,其修正值幅度较大之间都是许诺的。
三、绕线宽度的设定绕线宽度的明白得确实是从开始绕线的位置到绕线终止位置之间的距离，通常该值直接反映骨架需要绕线的长度，设按时需要考虑所利用骨架的微小变形量会绕线宽度的阻碍，应采纳综合测量的方式取最小值作为绕线宽度。
随着科技的高速进展，现代自动绕线机由于集成了电气操纵、机械传动、光电检测等诸多技术，因此其设置调试的难度也大大增加了，许多客户在购买了绕线机以后，关于其设置往往无从下手，本文就绕线机的功能和常见调试方式罗列以下几点：一、熟悉设备功能和绕线工艺当购买了绕线机以后第一需要通电空载试运行，那个进程第一是查验绕线机的运转是不是平稳、是不是有异样噪音，作为调试人员在进程中应该对照绕线机说明书逐个的检查每一个功能是不是有效，也是熟悉设备的一个进程，初步熟悉设备功能后要依照自身产品的绕线工艺找出相对应的设备功能，结合工艺查看设备的功能是不是跟绕线要求相吻合，设备功能要求在采购时就需要与设备供给商详细的沟通，幸免购买后设备与绕线要求不付，那个地址面要注意的是设备的许诺线径、最大负重、排线幅宽及其精度，这些参数是决定设备与绕线要求是不是符合的大体数据。
9转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计解析
在控制工程中用得最广的是电气校正装置，它不但可应用于电的控制系统，而且通过将非电量信号转换成电量信号，还可应用于非电的控制系统。
控制系统的设计问题常常可以归结为设计适当类型和适当参数值的校正装置。
校正装置可以补偿系统不可变动部分（由控制对象、执行机构和量测部件组成的部分）在特性上的缺陷，使校正后的控制系统能满足事先要求的性能指标。
常用的性能指标形式可以是时间域的指标，如上升时间、超调量、过渡过程时间等（见过渡过程），也可以是频率域的指标，如相角裕量、增益裕量（见相对稳定性）、谐振峰值、带宽（见频率响应）等。
常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正、滞后-超前校正三种类型。
在许多情况下,它们都是由电阻、电容按不同方式连接成的一些四端网络。
各类校正装置的特性可用它们的传递函数来表示，此外也常采用频率响应的波德图来表示。
不同类型的校正装置对信号产生不同的校正作用，以满足不同要求的控制系统在改善特性上的需要。
在工业控制系统如温度控制系统、流量控制系统中，串联校正装置采用有源网络的形式，并且制成通用性的调节器，称为PID（比例-积分-微分）调节器,它的校正作用与滞后-超前校正装置类同。
摘要 (1)ABSTRACT (2)1 课程设计目的及要求 (3)1.1目的 (3)1.2要求 (3)1.3方案比较分析 (3)2 设计计算与分析 (3)2.1计算幅值与相位裕度 (4)2.2使用MATLAB软件获得系统的伯德图和相位,幅值裕度。
(4)3 确定校正网络传递函数 (6)3.1滞后超前校正设计 (6)3.2校验校正后系统是否满足要求 (6)4. 校正前后系统根轨迹的绘制 (7)4.1校正前系统根轨迹 (7)4.2校正后系统的根轨迹分析 (8)5 系统动态性能的分析 (9)5.1校正前系统的动态性能分析 (9)5.2校正后系统的动态性能分析 (10)心得体会 (13)参考文献 (14)摘要在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用，而自动控制理论是自动控制科学的核心。
「转子绕线机控制系统的滞后校正设计」
「转子绕线机控制系统的滞后校正设计」转子绕线机控制系统是一种用于电动机转子绕线的设备，通过对转子绕线过程中的参数进行控制，可以提高绕线质量和效率。
在转子绕线机控制系统中，滞后校正是一种常用的控制方法，用于对系统的误差进行校正，以使系统更加稳定和准确。
滞后校正是一种基于反馈控制的校正方法，其基本原理是通过测量系统输出与期望输出之间的差异，对系统的控制输入进行修正。
在转子绕线机控制系统中，通常采用位置传感器来测量转子位置，然后与期望位置进行比较，计算出位置误差。
通过引入滞后校正，可以根据位置误差来调整转子绕线的参数，以达到更好的绕线质量和效率。
滞后校正的设计可以分为几个步骤：首先，需要确定滞后校正的目标。
在转子绕线机控制系统中，滞后校正的目标通常是使转子绕线达到最佳质量，并且尽可能减少绕线时间和浪费。
因此，滞后校正应该针对这些目标进行设计。
其次，需要选择合适的控制算法。
在滞后校正中，通常采用比例-积分-微分（PID）控制算法来对转子绕线机控制系统进行控制。
PID控制算法可以根据位置误差的大小来调整控制输入，使系统的输出更接近期望输出。
然后，需要确定滞后校正的参数。
在PID控制算法中，有三个参数需要进行调整：比例增益、积分时间和微分时间。
比例增益用于调整控制输入与位置误差之间的关系，积分时间用于调整系统对误差的积累程度，微分时间用于调整系统对误差变化率的敏感程度。
通过调整这些参数，可以获得较好的滞后校正效果。
最后，需要进行滞后校正的实施和调试。
在实施滞后校正之前，需要对滞后校正的参数进行合理的选择，并进行调试和优化。
通过不断调整滞后校正的参数，可以使转子绕线机控制系统获得更好的控制效果。
综上所述，滞后校正是一种用于转子绕线机控制系统的常用控制方法，通过对系统误差进行校正，可以提高绕线质量和效率。
在滞后校正的设计中，需要确定校正目标、选择合适的控制算法、确定参数，并进行实施和调试。
通过合理的滞后校正设计，可以使转子绕线机控制系统达到最佳的控制效果。
自动转子绕线机常见问题修复
绕线机常见故障分析及解决1．盐浴不良：ａ.铜线不良：从线桶中抽出部分铜线(拉伸几下)放入盐水中可判断。
b.张力不良(过大)：放入盐水中的转子线包不规则冒泡,数值上升较慢。
(过小)：线在绕线过程中容易挂到钢片上且线包太松。
解决：所经过绕线机张力系统穿过的铜线必须通过张力对照表用弹簧称核对后方可绕线。
ｃ.羊毛毡结碳.各过线轮损伤.各过线小轴承损坏：放入盐水中的转子线包不规则冒泡, ,数值上升较快。
解决：更换损坏羊毛毡.过线轮小轴承ｄ.绕线模具损伤（导线模）：放入盐水中的转子线包规则冒泡,冒泡位置在铁芯上部.下部或中部(每一槽在同一位置).数值上升快。
（钩线套）：放入盐水中的转子线在颈部冒泡（应可看到损伤部位）。
解决：检查模具.确定位置.打磨抛光。
ｅ.设备调试不良造成绕线过程中分度变化（以至铜线下线刮伤）：绕线模具于钩线套中心高没调好，绕线模具平衡没调好。
钩线套位置没调好（一边高一边低），平行气缸动作不协调（一边快一边慢），转位轴中轴承不良，夹紧机构中平面轴承不良。
放入盐水中的转子线包规则冒泡（几槽在同一位置，特别最后俩组线圈）。
其它：飞叉轴承坏，飞叉主轴轴承档磨损，飞叉皮带轮轴承档磨损造成模具中心调不好。
解决：检查调试以上问题点，检查更换各轴承。
注：换铜线时要检查线捅周边有无毛边打磨。
f.穿线方法不正确：在电控磁粉张力器的过线轮上或附助过线轮上，铜线绕的圈数过多，磁粉张力器通常为2-3圈。
附助为1圈。
（铜线在阻力与拉力作用下会相互挤压，漆膜会损伤）。
铜线穿在过线轮防护杆上，主轴进线口处过线轮位置不对（线直接与过线轮防护杆磨擦），主轴内尼龙管脱落，主轴至飞叉线没经过线轮。
解决：检查以上问题点，调整。
g.绕线模具不良：绕线模具长期打磨抛光磨损严重，护住钢片很少以至下线时铜线刮到钢片。
绕线模具侧护板与中间护板间隙过小（针对0。
45以上线）挤伤，中间护板位置没调好，下线刮到钢片，盐浴不良或断线。
解决：检查模具，加工处理，调试仔细。
温度控制系统滞后校正环节设计
1 无源滞后校正的原理1.1设计原理所谓校正，就是在系统中加入一些其参数可以根据需要而改变的机构或装置，使系统整个特性发生变化，从而满足给定的各项性能指标。
系统校正的常用方法是附加校正装置。
按校正装置在系统中的位置不同，系统校正分为串联校正、反馈校正和复合校正。
按校正装置的特性不同，又可分为PID 校正、超前校正、滞后校正和滞后-超前校正。
这里我们主要讨论串联校正。
一般来说，串联校正设计比反馈校正设计简单，也比较容易对信号进行各种必要的形式变化。
在直流控制系统中，由于传递直流电压信号，适于采用串联校正;在交流载波控制系统中，如果采用串联校正，一般应接在解调器和滤波器之后，否则由于参数变化和载频漂移，校正装置的工作稳定性很差。
串联超前校正是利用超前网络或PD 控制器进行串联校正的基本原理，是利用超前网络或PD 控制器的相角超前特性实现的，使开环系统截止频率增大，从而闭环系统带宽也增大，使响应速度加快。
1.2 无源滞后网络校正的原理无源滞后网路电路图如下。
1R图1-1无源滞后网络电路图如果信号源的内部阻抗为零，负载阻抗为无穷大，则滞后网络的传递函数为T s T s Ts Ts s U s U s G c 1111)()()(12++⋅=++==ααα分度系数时间常数在设计中力求避免最大滞后角发生在已校系统开环截止频率''c ω附近。
如图1-2所示，选择滞后网络参数时，通常使网络的交接频率Tα1远小于''c ω一般取=T α1''c ω/10图1-2校正装置的波德图当它与由于滞后校正网络具有低通滤波器的特性，因而系统的不可变部分串联相连时，会使系统开环频率特性的中频和高频段增益降低和截止频率减小，从而有可能使系统获得足够大的相位裕度，它不影响频率特性的低频段。
由此可见，滞后校正在一定的条件下，也能使系统同时满足动态和静态的要求。
1.3 设计步骤所研究的系统为最小相位单位反馈系统，则采用频域法设计串联无源滞后网络的步骤如下：C R R T R R R )(121212+=<+=α1） 根据稳态误差要求，确定开环增益K 。
转子绕线机控制系统的滞后校正设计
转子绕线机控制系统的滞后校正设计1设计目的由于滞后校正网络具有低通滤波器的特性, 因而当它与系统的不可变部分串联相连时, 会使系统开环频率特性的中频和高频段增益降低和截止频率Ｗc减小, 从而有可能使系统获得足够大的相位裕度, 它不影响频率特性的低频段。
由此可见, 滞后校正在一定的条件下, 也能使系统同时满足动态和静态的要求。
可运用于以下场所: 1.在系统响应速度要求不高而抑制噪声电平性能要求较高的情况下, 可考虑采用串联滞后校正。
2.保持原有的已满足要求的动态性能不变, 而用以提高系统的开环增益, 减小系统的稳态误差。
2设计要求1. MATLAB作出满足初始条件的最小K值的系统伯德图, 计算系统的幅值裕度和相位裕度。
2. 前向通路中插入一相位滞后校正, 确定校正网络的传递函数。
3. 用MATLAB画出未校正和已校正系统的根轨迹。
4．用Matlab对校正前后的系统进行仿真分析, 画出阶跃响应曲线, 计算其时域性能指标。
5．课程设计说明书中要求写清楚计算分析的过程, 列出MATLAB程序和MATLAB输出。
说明书的格式按照教务处标准书写。
3设计原理利用滞后网络进行串联校正控制的基本原理, 是利用滞后网络的高频幅值衰减特性, 使已校正的系统截止频率下降, 从而使系统获得足够的相角裕度。
因此, 滞后网络的最大滞后角应力求避免发生在系统截止频率附近。
在系统响应速度要求不高而抑制噪声电平性能要求较高的情况下, 可采用串联校正。
此外, 如果待校正的系统已具备满意的动态性能, 仅稳态性能不满足指标要求, 也可采用串联滞后校正以提高系统的稳态精度, 同时保持其动态性能仍满足要求。
如果所研究的系统为单位反馈最小相位系统, 则应用频率法设计串联滞后校正网络的步骤如下：4设计分析与计算4.1最小K 值的系统频域分析已知转子绕线机控制系统的开环传递函数是: )10)(2()(++=s s s Ks G （静态误差系数115-≥s K v ）所以最小的K 值为: K=300101520/)(lim -→≥==s K s sG K s v故:相位裕度: 先求穿越频率 221004300|10||2|||300)(ωωωω++=+⨯+⨯=s s s A在穿越频率处 =1,由于w 较小, 故可以近似为,1410300)(2=+=ωωωA 解得Wc ≈5rad/s穿越频率处的相角为:相角裕度为: deg幅值裕度:先求相角穿越频率:即:由三角函数关系得: 0.525.11004300)(22≈++=ggg g A ωωωω所以, 幅值裕度为:使用MATLAB 软件可直接得到系统的BODE 图和相角,幅值裕度。
浅析转子动平衡一次加准法与滞后角的选择
浅析转子动平衡一次加准法与滞后角的选择作者：吴宗祥
来源：《西部大开发·中旬刊》2012年第03期
摘要：长期以来，通常是通过采取单转子平衡法与影响系统法来处理轴系不平衡问题，这些方法过程较为复杂，处理过程需启停机次数较多，已不适应目前对机组的要求。
随着机组容量的不断增大、电网安全稳定运行要求的提高，如何应用一次加准法在现场进行转子动平衡试验，已日益引起振动专业人员、现场生产管理人员和工程技术人员的关注，其中合理选择滞后角是实现动平衡试验一次加准法的关键。
本文就影响滞后角的因素进行了分析，重点对如何选择滞后角作了详细阐述，同时对加重量的选择也作了介绍，另外以实际案例进行说明，以供参考。
关键词：振动；动平衡；一次加准法；滞后角
中图分类号： TK263.61文献标识码： B 文章编号： 1009-8631（2012）03-0037-02。
转子绕线机控制系统的滞后校正设计资料
转子绕线机控制系统的滞后校正设1. 设计目的首先，通过对转子绕线机控制系统的分析，加强对转子绕线机控制系统的 认识，并掌握滞后校正设计的方法。
其次，通过设计，培养分析问题解决问题的 能力。
此外，使用MATLAB^件进行系统仿真，从而进一步掌握 MATLA 的使用2. 设计任务及要求已知转子绕线机控制系统的开环传递函数为：要求系统的静态速度误差系数K -15s，相角裕度-5°要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等 具体要求）① MATLAB 作出满足初始条件的最小 K 值的系统伯德图，计算系统的幅值裕度和相位裕度。
② 前向通路中插入一相位滞后校正，确定校正网络的传递函数 ③ 用MATLAB 画出未校正和已校正系统的根轨迹。
②用MATLAB 对校正前后的系统进行仿真分析，画出阶跃响应曲线，计 算其时域性能指标。
课程设计说明书中要求写清楚计算分析的过程，列出MATLAB 程序和MATLAB 输出。
3. 设计方案论证当控制系统的性能指标不能满足期望的特性指标时，需要在已选定的系统 不可变部分（包括测量元件，比较元件，放大元件及执行机构等）的基础上加入 一些装置（即校正装置），使系统能满足各项性能指标。
3.1校正前系统分析用MATLA 作出满足初始条件的最小 K 值的系统伯德图，计算系统的幅值裕G(s)二K s(s 2)( s 10)度和相位裕度。
首先，确定k 值:k - 300则可得到满足初始条件的最小 K 值： k=300那么满足初始条件的最小K 值的系统开环传递函数为:用MATLAB^件作出校正前满足初始条件的最小 k 值的系统伯德图如下MATLAB?序：k0=300;n1=1;d 仁conv(con v([1 0],[1 2]),[1 10]); [mag,phase,w]=bode(kO* n1,d1); figure(1);margi n( mag,phase,w);人=limn sG (s )=limsks(s 2)(s 10)k 20k v -15k 20G(s)=300 s(s 2)(s 10)15 ______ s(0.1s 1)(0.5s 1)图3-1 :校正前满足初始条件的最小 k 值的系统伯德图由伯德图可知系统的幅值裕度G^ -1.94dB」穿越频率W ^4-47rad S" 相角裕度P m 八4.61deg 截止频率W厂4.98rad S"3.2选择校正方案前向通路中插入一相位滞后校正，确定校正网络的传递函数。
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1.设计目的、要求及原理
1.1 设计目的
通过增加一个滞后校正装置，确定其最适合参数来改变系统性能。
1.2 设计要求
要求系统的静态速度误差系数
1
12-
≥s
K
v，相位裕度
60
≥
γ。
1.3 设计原理
通过分析系统逐步确定其矫正系统参数，具体步骤如下：
1.根据稳态误差要求求出K值；
2.画出未校正系统的波特图，并求；
3.波特图上绘制出曲线；
4.根据稳态误差要求，求出校正系统的截止频率；
5.根据公式和，可求出b和t;
6.验证已校正系统的相位裕度和幅值裕度；
2.分析与计算
2.1最小K 值的系统频域分析
已知转子绕线机控制系统的开环传递函数是：
)
10)(5()(++=
s s s K
s G （静态误差系数112-≥s K v ）
所以最小的K 值为： K=600 故： )
10)(5(600
)(++=
s s s s G
① 求相位裕度： 因为 2210025600
|10||5|||600)(ω
ωωω++=+⨯+⨯=
s s s A
在穿越频率处)(ωA =1, 解得
=6.31rad/s
穿越频率处的相角为：82.1731.02.090)(11-=---=--c c c tg tg ωωωϕ 相角裕度为：
18.682.173180)(180=-=+=c ωϕγdeg
② 求幅值裕度：
因为 1801.02.090)(11-=---=--g g g tg tg ωωωϕ
8.010025600
)(2
2
=++=
g
g
g g A ωωωω
所以，幅值裕度为： )(94.1)(log 20dB A L g g =-=ω
使用MATLAB 软件可直接得到系统的BODE 图和相角,幅值裕度。
程序的代码如下：
n=600 d=[1,15,50,0] g1=tf(n,d)
[mag,phase,w]=bode(g1) margin(g1)
10
1250
/)(lim -→≥==s K s sG K s v
图4-1 校正前系统的BODE 图
Matlab 仿真结果为： Gm=1.94dB ； Pm=6.18deg （与理论计算结果相同）
2.2滞后校正函数计算
由于按设计要求幅值裕度 50≥γ。
根据要求令相角裕度γ=60并附加6，即取γ=66。
设滞后校正器的传递函数为：
校正前的开环传递函数为： )
10)(5(600
)(++=
s s s s G
故用matlab 编写的求滞后校正的程序代码如下： k0=600;
n1=1;d1=conv(conv([1 0],[1 5]),[1 10]); Go=tf(k0*n1,d1); [mag,phase,w]=bode(Go); Mag=20*log10(mag); Pm=60;
1
1
)(++=
Ts bTs s G c
Pm1=Pm+6; Qm=Pm1*pi/180;
b=(1-sin(Qm))/(1+sin(Qm)); Lcdb=-20*log10(b); wc=spline(Mag,w,Lcdb); T=10/(wc*b); Tz=b*T;
Gc=tf([Tz 1],[T 1])
图4-2 滞后校正求解图
故得到结果为：
使用matlab 检验是否符合要求，程序代码为： K=600;
n1=1;d1=conv(conv([1 0],[1 5]),[1 10]); s1=tf(K*n1,d1);
1
2.4111
58.18)(++=s s s G c
n2=[18.58 1];d2=[411.2 1];s2=tf(n2,d2); sys=s1*s2;
[mag,phase,w]=bode(sys); margin(sys)
图4-3 校正后系统BODE 图
Matlab 仿真结果为： Gm=28.7dB ； Pm=75.3deg （符合设计要求）
3.ATLAB 画校正前后的轨迹
3.1校正前的根轨迹
由于系统未校正前的开环传递函数为：
)
10)(5(600
)(++=
s s s s G
使用MATLAB 画根轨迹代码如下： num=600
den=conv(conv([1,0],[1,5]),[1,10]) rlocus(num,den)
title('控制系统未校正前根轨迹图')
图4-4 校正前系统根轨迹图
3.2校正后的根轨迹
系统校正后的开环传递函数为： )
12.411)(10)(5()
158.18(600)(++++=
s s s s s s G
使用MATLAB 画根轨迹代码如下： num=600*[18.58,1]
den=conv(conv([1,10],[411.2,1]),[1,5,0]) rlocus(num,den)
title('控制系统校正后根轨迹图')
图4-5 校正后的系统根轨迹图
图4-6 右方根轨迹放大图
4.心得体会
Matlab是以前就学过的，但是之前做的是电路分析。
学习《自动控制原理》这门课的时候，也有少量接触过，但是这次单独的课程设计让我真正有了自己去设计的感觉，只给一个不完善的系统，通过分析，充分应用matlab来改善其性能。
其中用的最多的就是频域分析和跟轨迹分析，而且通过比较，我能充分感受到matlab软件的强大及便捷。
这次课设并不是很难，用到的知识在《自动控制原理》中基本都提到，所以对于我们自身来说，难度不大，但是我个人觉得，我们应该利用这次机会更深入了解matlab软件以及其常用应用指令；另外，针对自动控制系统的分析，我们应该从更高程度去理解系统分析的意义及常用方法，这对于我们电气专业的学生来说，应该是打好基础的过程，应该充分重视。
参考文献
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[4] 赵景波.MATLAB控制系统仿真与设计[M].北京：机械工业出版社，2010.
[5] 黄忠霖.控制系统MATLAB计算及仿真实训[M].北京：国防工业出版社，2006.。