自动化技术中的进给电气传动-读书笔记2

Posted 2020-08-31 蓬蒿の人

1.2 传递特性

静态传递特性：静态传递特性需要在一个稳定系统或传递环节中的所有过渡过程完毕之后才能观测到。它是动态传递特性在t趋近于无限值的极限情况。

动态传递特性：一个系统的动态传递特性是指输出信号在时间上是怎样再现一个变化着的输入信号的。

说明动态特性的方法：
（1）时间域描述法，用来表述一个系统与时间相关的特性v(t)。在时间域中，可以描述线性系统和非线性系统。

（2）复变量域描述法，例如，用来说明与虚数角频率相关的特性v(jw)。因为调节回路中有很多变量是以虚数或者复数形式出现的，所以选择了虚数角频率jb作为基准量。还可以根据复数频率v(P)或v(s)进行另外一种描述。采用这些复变量域措述方法只能描述线性系统。

下表是对用于所谓基本或标准传递环节的这些描述方法加以概括的一览表。

基本传递环节

电气比例环节：

输出电压U2 = -(R2/R1)xU1 = KpU1;

式中放大系数Kp = -(R2 / R1)

机械式1阶延时比例环节（P-T1环节）：

 

积分系数1/θ

一阶电气延时环节的实例有：
1.具有电容c与电阻R的串联电路，以电容上的电压变化uc作为输出量。
2. 具有电感L和电阻R的电枢回路，以电流变化iA作为输出量。
      其输人量是施加在串联电路上的电压。
P-T1环节的特征是输入量变化时输出量延时转变，以及单次能量储存。

机械式2阶延时比例环节（P-T2环节）：

特征值：T = (m/c)^0.5;

比例系数Kp = 1/c;

阻尼系数D = 1/2 x θ x(1/cm)^0.5

二阶电气延时环节的实例有：
1.  电阻器R、具有电容c的电容器和具有电感L的扼流圈，在电容器通过R和L的串联电路充电时，以电容器上的电压变化uc作为输出量。其输入量是外部加在电路上的电压。
2. 由变流器和电动机组成的传动系统中，转速给定值变化作为输入量时．电动机转速的变化作为输出量。
这种P-T2元件的特征是:在输人量发生变化时，输出量延时转变，有时可能具有振荡特性以及二次能量储存。

机械式积分环节（I环节）：

积分系数：K1 = ds/(dt x n)

积分时间：T1 = 1/K1

电气积分环节的实例有(电阻损耗忽略不计)：
1. 一个磁场的能量，以一个线圈上的电压M作为输入量：

2.一个电容器的充电能量，以充电电流i作为输人量:

积分环节在理论上是没有平衡状态的，也就是说，在施加一个输入量时，输出量总是不断增大。但是，在实际的技术系统中．则总是受条件限制，不会永远变化下去。

电气微分环节（D环节）

微分系数C = KD

微分时间TD = KD

一个D环节的阶跃响应特性的解算需要复杂的数学公式。在实际中，对于D元件都是考虑上升斜坡响应特性。

电气纯时滞环节或延迟环节（T1环节）

输出量v与输入量u之间的关系：v=Au(t-Tt)

Tt = 纯时滞，输入量u作为（t-Tt）的函数

比例积分环节（PI环节）

由一个P环节和一个I环节组合而成的PI环节。

重点和难点：

重点在第二节，基本传递环节的部分比较重要，基本传递环节的微分方程、阶跃等，同时这里也是难点，需要重点掌握