1、0,电力传动控制系统,上海开放大学,1,第四十讲伺服系统的设计,2,单环位置伺服系统双环伺服系统三环伺服系统,内容提要,3,校正装置串联配置在前向通道的校正方式称为串联校正，一般把串联校正单元称作调节器，所以又称为调节器校正。若校正装置与前向通道并行，则称为并联校正；信号流向与前向通道相同时，称作前馈校正；信号流向与前向通道相反时，则称作反馈校正。,伺服系统的设计,4,在系统的前向通道上串联PD调节器校正装置，可以使相位超前，以抵消惯性环节和积分环节使相位滞后而产生的不良后果。PD调节器的传递函数,PD调节器校正,5,如果系统的稳态性能满足要求，并有一定的稳定裕量，而稳态误差较大，则可以用PI
2、调节器进行校正。PI调节器的传递函数,PI调节器校正,6,将PD串联校正和PI串联校正联合使用，构成PID调节器。如果合理设计则可以综合改善伺服系统的动态和静态特性。PID串联校正装置的传递函数,PID调节器校正,7,对于直流伺服电动机可以采用单位置环控制方式，直接设计位置调节器APR。为了避免在过渡过程中电流冲击过大，应采用电流截止反馈保护，或者选择允许过载倍数比较高的伺服电动机。,1.单环位置伺服系统,8,对于直流伺服电动机可以采用单位置环控制方式，直接设计位置调节器APR。,单环位置伺服系统,9,忽略负载转矩，直流伺服系统控制对象传递函数机电时间常数,单环位置伺服系统,10,直流伺服系统
3、控制对象结构图采用PD调节器，其传递函数为,单环位置伺服系统,11,伺服系统开环传递函数 系统开环放大系数,单环位置伺服系统,12,用系统的开环零点消去惯性时间常数最大的开环极点，以加快系统的响应过程。系统的开环传递函数,单环位置伺服系统,13,伺服系统的闭环传递函数单位置环控制直流伺服系统结构图,单环位置伺服系统,14,用Routh稳定判据，为保证系统稳定，须使,单环位置伺服系统,15,在电流闭环控制的基础上，设计位置调节器，构成位置伺服系统，位置调节器的输出限幅是电流的最大值。,2.双环伺服系统,16,忽略负载转矩时，带有电流闭环控制对象的传递函数为了消除负载扰动引起的静差，APR选用PID 调节器，传递函数,双环伺服系统,17,开环传递函数双环位置伺服系统结构图,双环伺服系统,18,伺服系统闭环传递函数系统特征方程式,双环伺服系统,19,由Routh稳定判据求得系统稳定的条件,双环伺服系统,20,APR采用PI调节器，在位置反馈的基础上，再加上微分负反馈，即转速负反馈。,双环伺服系统,
