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自動門
自動門:小型直流拖動調速控制系統設計的內容和一般步驟
發布時間:2013/10/16
自動門訊:
小型直流拖動調速控制系統設計的內容和一般步驟
    小型直流拖動調速控制系統必須按照用戶所提出的要求,主要是依據被控對象的工作性
質和特點,來明確對拖動調速系統的基本性能要求;同時要充分了解市場上器材、無件的供
應情況,了解它們的性能質量、品種規格、價格與售后服務,以及新技術、新工藝的發展動
態。在此基礎上著手設計,以避免閉門造車??傊?,要明確的是針對直流拖動調速控制不是
簡單的拖動系統。對于該系統的設計要從理論上和技術上給予足夠的重視。特別是對于沒有
任何經驗的新手,還要在實驗環節、調整環節、反復試湊等環節要有思想準備。
    (1)系統總體方案的初步制訂。首先根據需要與可能,對拖動調速系統的總體有一個
初步的設想。在確定采用純電氣拖動控制方案后,要進一步確定采用步進電機驅動,還是
采用用小型直流服電動機,或是交流伺服電動機?系統調速控制方式是開環的或是閉環的
或是復合控制的?是采用模擬式的還是數字式的?整個調速控制系統應由哪幾個部分組
成?系統中控制信號流怎樣的?……這些問題在制訂方案時必須明確回答。當然,如果是
設計一個改進系統,則還要明確出重新設計的系統在哪些方面,如靜態性能、動態性能、
抗干擾性能等比原有系統有顯著改進等。當然也可以訂出幾個方案,以便進一步分析比
較。這當中還應注意不同系統的性能/價格的比較分析,找出性能/價格比最優的系統。
    (2)系統的穩態設計??傮w方案僅僅是一個粗略的輪廓,還要進一步將泵統的各部分
具體化.通常先根據對系統穩態性能的要求進行穩態設計。將系統各部分采用什么型號規
格和具體參數值都確定下來便是這部分要進行的設計內容。
  ‘首先根據上一步驟的內容確定出系統的控制系統框圖,分清各控制模塊之間的關系,
然后逐一設計不同的控制模塊。具體來說是采用“逆序”法,從控制系統的輸出端即被控
對象開始設計向前推進,直到控制系統的輸入端。首先要根據被控對象運動的特點,選擇
系統的執行電機和相應的機械傳動機構。這里要進行必要的計算,如系統的轉動慣量
GD2值、系統的變速比、電機輸出的轉矩及推導出電動機的功率等,接著可以選擇或設
計驅動執行電動機的功率放大裝置。此時要明確針對小型直流拖動調速系統中采用什么類
型的電源調速裝置,如普通直流電源還是晶閘管橋式電源等;再根據系統工作精度的要
求,確定檢測裝置具體的組成形式,選擇元件的型號規格,設計具體的線路參數,然后根
據已確定的執行電機、功率放大裝置和檢測裝置,設計前置放大器、信號轉換線路等。在
考慮各元、部件相互連接時,要注意阻抗的匹配、飽和界限、分辨率、供電方式和接地方
式等。為使有用信號不失真、不失精度地有效傳遞,還要設計好耦合方式。同時也要考慮
必要的屏蔽、去耦、保護、濾波等抗干擾措施。
    (3)建立系統的動態數模型。經過系統的穩態設計,系統主回路各部分均已確定。這
里應包括各環節的穩態系數、穩態誤差、調這范圍等。但穩態設計依據的主要是系統的穩
態性能指標,因此所構成的系統還不能保證滿足系統動態性能的要求。為系統的動態設計
作準備,需要對穩態設計所確定的系統作定量計算(或輔助實驗測試),建立它的動態數
學模型,并確定在時域/頻域中對系統的動態進行再設計/校正。比如,做拉氏變換確定各
模塊的傳遞函數等.
    (4)系統的動態設計。根據被控對象對系統動態性能的要求,結合以上獲得的原始系
統數學模型,進行動態設計。要確定采用什么校正(補償)形式,確定校正(補償)裝置
具體線路和參數,確定棱正裝置在原始系統中具體連接的部位和連接方式,使校正(補
償)后的系統滿足動態性能指標要求。
    (5)系統的仿真試驗。根據校正后系統的數學模型進行仿真,以檢驗各種工作狀態下
系統的性能,以便發現問題及時予以調整。
    以上設計內容和步驟只是拿出一個定量的設計方案。工程設計計算總是在有限的范圍
做近似的假設,并依此作為工程實施的一個依據。故本敘述的設計方法不是萬能的。就具
體設計一個小型直流拖動調速系統而言,還要經過系統反復調試、調整才能將系統的有關
參數確定下來。特別是校正(補償)裝置的參數。同時對設計者來說,具備一定的電機拖
動理論和自動控制系統理論也是必需的。當然,對調速系統給予足夠的重視并具備一定實
踐經驗才能設計出一個較完美的系統。
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