两台直流电动机同步控制系统(2)

2019-09-02 14:50

的速度差值作为反馈系统的输入量,通过调节,使电机1和电机2 实现同步控制的目的。

4. 建立数学模型求系统的传递函数

(1) 控制器

图4-1 控制器电路图

K=R2/R1 T=R2C

参数确定:

R1=100Ω,R2=1000Ω,K=10,T=5

框图表示:

Ui(s) U1(s)

图4-2 控制器框图

U2(s) (X ○ Uf(s)

传递函数:G(s)=()

(2)驱动电路 功率放大电路

图4-3 功率放大器电路图

功放(功率放大器)的原理就是利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。 K0=5

运算放大电路

图4-4 运算放大电路图

K1=2

驱动电路框图表示: U2(s) K0 K K1 U3(3)

G(s)=K

图4-5 驱动电路框图 (3)直流电动机

电路图:

图4-6 直流电动机电路图

由直流电机的等效电路图可以得出以下结论: Ua(t)=La

1 +Ra ia(t)+Ea ○

Ea为电枢反电动势,方向与电枢电压Ua(t)相反。 Ea=Ce Wm(t),Ce为反电动势系数。

2 电磁转矩方程:Mm(t)=C m ia(t) ○

Cm为电动机转矩系数,Mm(t)为电枢产生电磁转矩。

3 转矩平衡方程:Jm+fmWm(t)=Mm(t)-Mc(t) ○

fm :粘性摩擦系数 Jm:转动惯量

1○2○3可得: 由○

Jm+(Lafm+RaJm)+(Rafm+CmCe)Wm(t) =CmUa(t)-La

电感La一般较小,此处作忽略处理,有: Tm

+Wm(t)=KmUa(t)-KcMc(t)

-RaMC(t)

Tm= RaJm/(Rafm+ CmCe) (电动机时间常数) Km=Cm/(Rafm+ CmCe)

Kc=Ra/( Rafm+ CmCe) (电动机传递系数)

经拉普拉斯变换后,传递函数:

G(s)=

代入已给出的电动机参数,得到的传递函数为: G(s)=框图表示:

U3(s) θm(s) 图4-7 直流电动机框图

(4)测速传感器

电路图:

图4-8 测速传感器电路图

K3=

框图表示:

θm(s) U4(s) SK3

图4-9 测速传感器框图


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