3.1.2控制系统的瞬态响应 R(S) 控制对象]Cs) R 控制器 1.,§恒电流 G(s) G(S) 2(s) K E G(s) 速度Jb V,(s) Ts+1 t)负载 RJ K 开环速度控制系统 rb+kk rb+ k 在轧钢厂的应用中,滚动惯量非常大,如果改变板材滚 动速度的指令是阶跃指令
控制器 Gc (s) 控制对象 G(s) R(s) C(s) 开环速度控制系统 1 ( ) ( ) ( ) 1 a m s K G s V s T s = = + 1 , m a m a e m a e m k R J K T R b k k R b k k = = + + 在轧钢厂的应用中，滚动惯量非常大，如果改变板材滚 动速度的指令是阶跃指令 。 3.1.2 控制系统的瞬态响应
3.1.2控制系统的瞬态响应 k、E K KE Va(s) 2(s)=G(s)(s) × TS+1 s 阶跃响应为 O(1)=K1(k2E)1-em) 如果速度的瞬态响应太慢,就只好选择另一种有较小时 问常数Tm的电机。但由于Tm主要取决于负载的惯量J, 所以开环系统改善瞬态响应的余地是很小的
阶跃响应为 如果速度的瞬态响应太慢，就只好选择另一种有较小时 间常数Tm的电机。但由于Tm主要取决于负载的惯量J， 所以开环系统改善瞬态响应的余地是很小的。 2 ( ) a k E V s s = 1 2 ( ) ( ) ( ) 1 a m K k E s G s V s T s s = = + ( ) ( )(1 ) / 1 2 t Tm t K k E e − = − 3.1.2 控制系统的瞬态响应
3.1.2控制系统的瞬态响应 R(s) ()- 放大器(s)电机 速度闭环 K G(s) 速度 V(s) 转速器 控制 K 系统 KK (S) KG(S) KK, 1+KK.K R(s)1+KKG(SS+1+K kY 1+K,KK 阶跃响应为 KK a(t) (k2E)(1-e I+KakkO 1+K KK 观察时间常数的 变化
闭环 速度 控制 系统 1 1 1 1 1 ( ) ( ) 1 ( ) 1 ( ) 1 1 1 a a a a t a t m a t m a t K K s K G s K K K K K R s K K G s T s K K K T s K K K + = = = + + + + + 1 1 1 2 1 ( ) ( )(1 ) 1 m a t T t a K K K a t K K t k E e K K K − + = − + 观察时间常数的 变化 阶跃响应为 3.1.2 控制系统的瞬态响应
3.1.2控制系统的瞬态响应 对于某个应用,如果开环系统时间常数Tm=10,而闭环系统时 可常数为01,就可以使响应的速度提高100倍。 T=10 Kk,K.=100 但要注意,为了使闭环时间常数减小,需增大放大器增益,K 必须相当大,这时电机的电枢电压信号和相应的转矩信号也比 开环运行时要大,所以闭环情况下需要选用一个大功率的电机 以避免电机饱和
对于某个应用，如果开环系统时间常数Tm=10，而闭环系统时 间常数为0.1，就可以使响应的速度提高100倍。 0 5 10 15 20 25 30 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 阶跃响应 时间(s) (sec) ω(t)/Kik2E 开 环 闭 环 1 10 100 m a t T K K K = = 但要注意，为了使闭环时间常数减小，需增大放大器增益, Ka 必须相当大，这时电机的电枢电压信号和相应的转矩信号也比 开环运行时要大，所以闭环情况下需要选用一个大功率的电机 以避免电机饱和。 3.1.2 控制系统的瞬态响应
3.1.3控制系统的千扰信号 轧辊 钢坯 传送带 我们将以轧钢厂的速度控制系统为例,重新讨论一个带有 干扰信号的系统。当钢板通过轧辊机时,将产生巨大的负 载变化或干扰。如图所示,钢板还没有进入轧机时,轧机 无负载;当钢板进入轧机时,轧机的负载将立即达到很大 值。这种负载的变化及影响可以用一个阶跃干扰的转矩信 号来近似
我们将以轧钢厂的速度控制系统为例，重新讨论一个带有 干扰信号的系统。当钢板通过轧辊机时，将产生巨大的负 载变化或干扰。如图所示，钢板还没有进入轧机时，轧机 无负载；当钢板进入轧机时，轧机的负载将立即达到很大 值。这种负载的变化及影响可以用一个阶跃干扰的转矩信 号来近似 。 3.1.3 控制系统的干扰信号