4.2加串联校正装置时转速控制系统设计
串联比例环节校正装置的转速控制系统的仿真:
由图可得:?%=0,ts=0.055s
4.3加局部反馈校正时转速控制系统设计
由图可得:?%=0,ts=0.04s
第五章 转速控制系统的校正装置实现和系统运行调
试
5.1校正装置的实现
5.1.1用模拟运算放大电路实现(线路图、电阻电容初步选择)
由前面的分析可知:系统应串联一个比例系数Kp为2的比例环节,比例环节如图所示:
Uo=(1+Rf/R1)Ui=2Ui
5.1.2计算机编程实现校正(校正装置的差分方程)
①用数字形式的差分方程来代替连续系统的微分方程:
式中:T——采样周期(100ms); P(n)——第n次采样时计算机输出;
e(n)——第n次采样时的偏差值; e(n-1)——第n-1次采样时的偏差值; n——采样序号,n=0,1,2,3... ②离散化的PID位置控制算式表达式为:
式中:KI=T/TI*KP——积分系数; KD=TD/T*KP——微分系数
③确定了Kp、Ki、Kd后利用如下图所示的程序框图来实现编程校正。
5.2模拟控制系统的校正调试
5.2.1实验连接线路图
在实验箱上接线,接线方法如下所示: ①C2模块的pulse孔连接到B9模块的IRQ7 ②B9模块的OUT连接到B9的IRQ6 ③B9的1.229MHZ连接到B9的CK1
5.2.2调试步骤
运行LABACT程序,选择控制系统菜单下的直流电机闭环调速试验项目,再选择开始实验,就会弹出速度示波器的界面。设置比例系数Kp为2,积分系数Ti为200,微分系数Td为0,设定转数T为2000转。点击“开始”后将自动加载相应源文件,然后点击“发送”,实现直流电机的闭环调速,在需要观察结果时,点击“停止”。
5.2.3调试结果分析
调试后的响应曲线如图所示:
由图可得:?%=0,ts=0.05s
所以校正后系统的响应时间ts减小了,满足了超调量:?%?5%,调节时间:
ts?0.5s的动态质量指标,同时也满足了稳态误差ess?0的要求。