电力拖动自动控制系统(陈伯时)知识点复习
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第一章1.运动控制系统的基本结构和组成,对每个部件结构的理解;2.运动控制系统的转矩控制规律,系统运动方程的理解,运动控制系统稳定充要条件,电机的机械特性曲线,负载特性曲线及其二者关系,复习电机学相关知识。
第二章1.理解直流调速系统电源,V-M系统和PWM系统的比较;2.掌握直流调速系统调速指标,系统调速范围、净差率和额定速降的关系;3.掌握直流调速速度反馈的数学模型,理解开环系统机械特性和闭环系统机械特性关系和闭环系统控制的本质;转速负反馈系统结构,静态参数设计方法;4.掌握直流调速系统稳定性条件及控制器的设计计算;5.掌握直流调速数字控制的本质,测速方法;6.理解电流截止负反馈系统结构。
第三章1.掌握直流调速转速、电流反馈控制系统的组成,控制器动态过程分析;2.深入理解转速调节器和电流调节器作用和动态控制过程;3.深入理解转速调节器和电流调节器的工程设计方法,控制器限幅设计方法和原理;4.掌握转速调节器和电流调节器的工程设计方法及其基于运放电路的控制器设计。
第四章1.理解桥式可逆PWM变换器原理;2.理解V-M三相桥式反并联可逆调速电路结构、V—M三相桥式交叉连接可逆调速电路结构、V-M三相零式反并联可逆调速电路结构、逻辑无环流可逆调速系统电路结构;3.理解V-M逻辑无环流可逆调速系统过渡过程分析,强磁直流调速系统控制原理。
第五、六、七、八章1.理解异步电机的调速方法与气隙磁通;2.掌握异步电机调压调速系统的基本调速方法原理和应用;.3.掌握异步电机变压变频调速基本原理,掌握基频以上和以下的调速方法;掌握异步电机变压变频调速的机械特性和转矩特性4.掌握异步电机转差功率调速基本原理;5.掌握交流电机矢量控制基本控制原理;6.掌握交流电机直接转矩控制基本控制原理;7.掌握交流电机串级调速基本原理、系统结构和机械特性。
《电力拖动自动控制系统》辅导《电力拖动自动控制系统》是工业自动化专业的主要专业课之一。
本课程教材采用陈伯时主编的《电力拖动自动控制系统》(修订版)。
本课程的教学内容分为二大部分。
第一部分是以直流电动机为控制对象的直流拖动控制系统,主要包括教材中第二章至第五章,介绍直流拖动自动控制系统的基本概念、基本组成环节和基本控制规律及自动控制系统中调节器的工程设计方法。
第二部分是以交流电动机为控制对象的交流拖动系统,主要包括教材中第六章至第八章,主要对交流拖动系统中的一些基本理论、基本环节和控制规律进行了分析。
为便于同学们复习,下面给出各章复习要求,并提供一份模拟练习题。
第一部分:复习要求第一章结论【本章重点】1. 电力拖动控制系统的基本类型:1) 直流电机拖动控制系统的基本类型;2) 交流电机拖动控制系统的基本类型。
2. 现代电力拖动控制系统的物质基础。
第二章闭环控制的直流调速系统【本章重点】1. 转速控制的要求和调速指标:l)调速范围 D ;2)静差率 S3)调速范围、静差率和额定速降之间的关系。
2.闭环调速系统的组成,静特性的含义,转速负反馈闭环调速系统的稳态结构图。
3.开环系统机械特性与闭环系统静特性的比较。
4.闭环系统能够减少稳态速降的实质。
5.反馈控制规律(转速反馈闭环调速系统的三个基本特性)。
6.反馈控制闭环直流调速系统的稳态参数计算。
7.截流反馈的概念,电流截止负反馈环节的特点,以及带电流截止负反馈的闭环直流调速系统的稳态结构图和静特性。
8.反馈控制闭环调速系统的动态数学模型的建立、动态结构图、传递函数、以及稳定条件。
9. PI 调节器的设计。
10.无静差调速系统的含义,积分控制规律的含义、结构。
积分调节器与比例调节器的区别。
比例控制、积分控制和比例积分控制规律的区别。
11.无静差直流调速系统的分析及稳态参数计算。
第三章多环控制的直流调速系统与调节器的工程设计方法【本章重点】1.转速、电流双闭环直流调速系统的组成,主要包括:双闭环直流调速系统的原理框图和稳态结构图。
第六章 4.异步电动机变频调速系统常用的主电路形式有哪几种?并画出它们的简图。
答:间接变频装置(交-直-交变频装置和直接变额装置(交—交—变频装置。
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第六章 5.SPWM控制方式 p170 答:SPWM即以正弦波作为调制信号对载波信号进行调制后,产生一组等幅而脉冲宽度正比干正弦波的矩形脉冲。
将该组脉冲作为逆变器开关元件的控制信号,从而在逆变器负载上 (多为异步电动机得到与控制信号波形相同,等效于正弦波的驱动电压。
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第六章 6.何谓单极性调制和双极性调制? P170~171 答:在脉冲调制方式中,若载波信号与基准信号在调制过程中,两者的极性关系始终保持不变,则为单极性调制。
若载波信号极性随时间变化而不断正、负变化,即为双极性调制。
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电力拖动自动控制系统 【陈伯时、阮毅编著】 自动化三班 XXX ● 静特性的含义闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流(或转矩)间的稳态关系. 他在形式上与开环机械特性相似,但本质上却有很大不同。
静特性方程式转速负反馈● 转速负反馈闭环调速系统的稳态结构图(a )闭环调速系统(b )只考虑给定作用时的闭环系统(c )只考虑扰动作用时的闭环系统.开环系统机械特性与闭环系统静特性的比较 (p29—30) 开环机械特性为比例控制闭环系统的静特性为比较后不难得出:(1)闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多**(1/)(1)(1)p s n d p s nde p s e e e K K U I RK K U RI n C K K C C K C K α-==-+++clcl e de ns p n n K C RI K C U K K n ∆-=+-+=0*)1()1(Kn n op cl +∆=∆1(2)闭环系统的静差率要比开环系统小得多 当 时, (3)如果所要求的静差率一定,则闭环系统可以大大提高调速范围(4)把以上三点概括起来,可得下述结论:比较控制的直流调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性,从而在保证一定静差率的要求下,能够提高调速范围,为此,需设置电压放大器和转速检测装置。
5.反馈控制规律(转速反馈闭环调速系统的三个基本特性)。
(1)比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统(2)反馈控制系统的作用是:抵抗扰动, 服从给定(3)系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度电流截止负反馈● 电流截止负反馈环节的特点图2—39 电流截止负反馈环节的输入输出特性当输入信号I d R c —U com 〉0时,输出U i=I d R c-U com ,当I d R c —U com ≤ 0时,输出U i=0。
● 带电流截止负反馈的闭环直流调速系统的稳态结构图和静特性 ●图2-40 带电流截止负反馈的闭环直流调速系统稳态结构框图 静特性:Ks s op cl +=1opcl D K D )1(+=clop n n 00=当I d ≤I dcr 时,电流负反馈被截止,静特性与只有转速负反馈调速系统的静特性相同,当I d 〉I dcr 后,引入了电流负反馈,静特性变成图2-41 带电流截止负反馈比例控制闭环直流调速系统的静特性CA 段 : 电流负反馈被截止 AB 段 :电流负反馈起作用双闭环直流调速系统1 双闭环直流调速系统 PI 调节器在稳态时的特征: l )饱和——输出达到限幅值 2)不饱和--输出未达到限幅值 2.双闭环直流调速系统的静特性图3—4 双闭环直流调速系统的静特性AB 段是两个调节器都不饱和时的静特性,Id 〈Idm , n =n 0。