ch4机电传动系统的过渡过程

{GD } n 2.{τ } = 375 T
2 m s
s
d
与 与
GD2 ns 成正比
Td
成反比
3.
{GD } R {τ } = 375 K K {Φ }
2 m s 2 e t
与机械量有关 与电器量有关 与 …... 成正比 与 …... 成反比
4.4 加快机电传动系统过渡过程的方法
1.减少系统转动惯量GD2 减小GD2 → t减小， 结构变化 用小惯量电机 2.增加动态转矩Td
瞬态响应——系统在某一输入信号下，系统 的输出量从初始状态到稳定状态的响应过程。 稳态响应是指时间t趋于无穷大时，系统的输 出状态。
对于稳定的控制系统,系统瞬态响应有 对于稳定的控制系统 系统瞬态响应有 四种形式: 四种形式 1、震荡过程； 、震荡过程； 2、微振过程； 、微振过程； 3、无超调过程； 、无超调过程； 4、单调过程 、单调过程.
增加Td → t减小 用大转矩电机、力矩电机 控制电流实现最优过程
讲义P48，充满 ， 讲义 系数的概念： 系数的概念： 即通过电流波 形的调节达到 改善启动过渡 过程的目的。 过程的目的。
第四章 习 题 4.4、4.5、4.6，思考题 4.2 4.9 、 、 ，
TM n n + = 1 ⇒ TM = Tst (1 − ) Tst n0 n0
nS TL n S + = 1 ⇒ TL = Tst (1 − ) Tst n0 n0
GD 2 n0 dn GD 2 dn ⋅ ⋅ 代入 TM − TL = 得：n s − n = ， 375 Tst dt 375 dt
C (s) 1 = R (s) 1 + sT
1 T C ( s) = − s 1 + sT
c(t ) = 1 − e Qt = T
−t T
(t ≥ 0)
−1
∴ c(T ) = 1 − e = 0.632
• 控制理论基本概念复习
为什么？ 为什么？
控制系统时间响应 = 瞬态响应+稳态响应
过渡过程 = 瞬态响应
有三种惯性(在机电运行中三者相互影响)： (1)机械惯性：表现在J、GD2 → n不能突变； (2)电磁惯性：表现在L(电感) → Ia、Φ不能突变； (3)热惯性：表现在T（温度） → 使T不能突变； （温度）
2.过渡过程的分析
TM n + =1 根据图进行几何解析方法（ Tst n0 ）：
扭矩Ｘ转速 ＝功率，系 统的输入／ 输出能量相 等！
第 四 章 机电传动系统的过渡过程
研究 Td ≠ 0 的过程，使 Td → 0，即 为过渡过程。 重点：1过渡过程的概念； 2如何计算？
4.1 研究机电传动系统的过渡过程意义
过渡过程快－－提高生产率 过渡过程平稳－－安全 过渡过程定位准确－－提高精度 ……….
4.2 机电传动系统过渡过程分析
1. 产生过渡过程的原因——惯性
GD 2 n0 ⋅ 定义 τ m = 375 Tst dn + n = n常数！ GD2--GD2---飞轮惯量。
注意单位符号！
公式重要！tm – t
n = n s + Ce
−t / τm
其中
C= ni - ns
最后得到： TM
GD 2 C − t / τ m = TL − ⋅ ⋅e 375 τ m
参考资料：王显正.《控制理论基础》第7章 瞬 态响应分析. 北京：国防工业版，1980
4.3 机电时间常数
τm 机电时间常数 影响机电传动过渡过程的快慢： 大，过渡过程进行得慢； τ m 小，过渡过程进行得快。 τm
机电时间常数表达式： 机电时间常数表达式： ns dn 转速以t＝ 时的加速度 转速以 ＝0时的加速度 1. dt t = 0 = τ m 上升到稳态转速所需时间
→
TM = TL + (Ti − TL )e − t / τ m
I a = I L + ( I i − I L )e − t / τ m
0.632是怎么 计算得到的?
常数0.632的计算推导过程 常数0.632的计算推导过程 的计算推导过程：
一阶系统典型形式 是惯性环节: 将单位阶跃函数 R(s)=1/s代入: 拉氏反变换后，得 到一个指数曲线, 当系统时间常数 t=T时, 对比讲义P44，式 4.4 ，4 .8