蒋海平机电传动控制第二周学习笔记

Posted 2020-09-01

《自动化技术中的进给电气传动》

时间域描述：微分方程

我们由此也可看出时间域描述系统特性的复杂程度，下节则顺利过渡到频率域。

对于一种不可调的电气传动系统，写出微分方程如下

 

 

引入电力过程与机械过程的时间常数简化上式

 

 

等式左边为输出，定标后为，右边为输入电压u，以及干扰——负载转矩。

 

由

M_L=0 可知系统 基准响应特性

u_a恒定，M_L 阶跃式变化 可估计不可调传动系统的干扰响应特性

 

阶跃响应特性用来描述一个传递环节或一个系统的输出量在输入量发生一次阶跃式变化时的随时间变化过程。

过渡函数：把输出信号的变化与输入信号的跃变高度联系在一起（传递环节的传递特性）

上升斜坡响应特性：在传递环节的输入端施加一个斜坡函数信号，并观测输出信号的变化过程。在具有大惯量的系统或跃变信号可能激发危险振荡的系统中宜采用此种测试信号。

同时传递环节的微分特性只能用上升斜坡响应特性测量出来。

单位脉冲响应特性

脉冲阶跃函数：输出信号与输入信号的脉冲面积联系在一起

正弦响应特性：对正弦频率可变输入信号的反应

 

《控制系统设计指南》

第一、二章 所学新知识点总结

控制器——功率变换器——（被控对象+反馈）

1.控制律生成控制信息，但是必须施加能量才能控制被控对象（这就是功率变换器的作用）

2.控制系统不能直接控制输出变量，必须提供“物理允许的能量”给被控机器，然后监测反馈以确保被控对象在正轨上。

3.调试的过程，就是设置增益以获得期望性能的过程。

 

4.工程师需要掌握对控制系统的理解，之后才能培养出直觉，以快速响应。

5.阻尼比：描述振动过程中能量耗散的术语。阻尼系数与临界阻尼系数之比，用以标准化阻尼大小。

量化因子Q=1/（2阻尼比）：共振频率相对于带宽的大小，高Q振子能量损失较慢。

6.被控对象通常含有控制系统中非线性最严重的元件。

7.Mason公式：系统传递函数=前向通道传递函数积/（1+开环传递函数和）

8.相位与增益：增益=20lg(出幅/入幅)

             相位=-360度t/T              （通常认为输出滞后输入）

9.高频情况下，为加速惯量所需要的能量增长会超出系统可提供的能量范围。

10.指令响应测量一个系统跟随指令信号有多快。

   增益越大，响应越快

   带宽：下降到原增益的70%，即-3dB

   建立时间=1/（f_BW*2π）

11.稳定性、裕度

超调量：响应的峰值对指令信号改变量的比值

凸峰：增益在开始减小前增大了=>临界稳定

12.阶跃指令有高频分量（突变边沿），低频分量（长期稳定），所以是一个大频率范围内的激励系统。

 

【疑问】调质也注入了非线性因素，如纹波，但这在频率域往往被忽略。

请问“纹波”的性质是什么，为什么能被忽略？

百度百科：“因为直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的，这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份，这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波。纹波的成分较为复杂，它的形态一般为频率高于工频的类似正弦波的谐波，另一种则是宽度很窄的脉冲波。”

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机卓14蒋海平

U201411018

华中科技大学