可逆调速系统和位置随动系统本章在前三章的基础上进一步探讨可逆调速系统和位置随动系统。考虑到大多数学校教学学时的限制和电气工程及其自动化专业的一般教学需求，本课件选择可逆调速系统为主要内容。4.1可逆直流调速系统4.1.0问题的提出4.1.0问题的提出（续）4.1.1单片微机控制的PWM可逆直流调速系统系统组成系统组成（续）系统组成（续）系统控制系统控制（续）4.1.2有环流控制的可逆晶闸管-电动机系统1.电枢反接可逆线路（1）接触器开关切换的可逆线路缺点：有触点切换，开关寿命短；需自由停车后才能反向，时间长。应用：不经常正反转的生产机械。（2）晶闸管开关切换的可逆线路（3）两组晶闸管装置反并联可逆线路Id两组晶闸管装置可逆运行模式2.励磁反接可逆线路励磁反接可逆供电方式励磁反接的特点小结二.晶闸管-电动机系统的回馈制动当控制角为90°，晶闸管装置处于整流状态；当控制角为90°，晶闸管装置处于逆变状态。-+n3.两组晶闸管装置反并联的整流和逆变b)反组晶闸管装置VR逆变b)两组晶闸管反并联可逆V-M系统的反组逆变状态c）机械特性范围4.V-M系统的四象限运行表4-1V-M系统反并联可逆线路的工作状态反并联的晶闸管装置的其他应用三.可逆V-M系统中的环流问题图4-5反并联可逆V-M系统中的环流环流的危害和利用环流的分类环流的分类（续）2.直流平均环流与配合控制（1）配合控制原理（2）配合控制方法图4-6=配合控制电路GTF--正组触发装置GTR--反组触发装置AR--反号器（4）=配合控制特性图4-7配合控制移相特性（5）=控制的工作状态=控制的工作状态（续）（6）最小逆变角限制3.瞬时脉动环流及其抑制图4-9配合控制的三相零式反并联可逆线路的瞬时脉动环流瞬时脉动环流的产生瞬时脉动环流的直流分量（3）瞬时脉动环流的抑制环流电抗器的设置在三相桥式反并联可逆线路中，由于每一组桥又有两条并联的环流通道，总共要设置4个环流电抗器。M四.=配合控制的有环流可逆V-M系统主电路给定与检测电路（转速）给定与检测电路（电流）控制电路2.控制方式AR=“-”VR逆变制动过程I.本组逆变阶段本组逆变过程系统状态Ⅱ.它组制动阶段它组建流子阶段反接制动过程系统状态它组逆变子阶段它组回馈制动过程系统状态反向减流子阶段+t反向起动M有环流可逆系统动态波形图4.1.3无环流控制的可逆晶闸管-电动机系统控制原理错位控制的无环流可逆系统1.逻辑控制的无环流可逆系统系统结构的特点系统结构的特点（续）2．无环流逻辑控制环节DLC的输出要求DLC的内部逻辑要求（2）电路总体结构（3）无环流逻辑控制环节的实现软件逻辑控制3.逻辑无环流系统的其他方案逻辑选触无环流可逆系统4.无环流系统可逆运行曲线5.逻辑无环流系统的评价4.2位置随动系统4.2.1位置随动系统的组成4.2.2位置随动系统的特征及其与调速系统的比较4.2.3位置传感器二进制码盘轴的位置循环码盘磁性编码器4.2.3位置随动系统的稳态误差分析和参数计算表4-3位置传感器的误差范围式中，p,q为W1(s)，W2(s)中所含积分环节的数目；，，，均为单位项为1的s多项式；，分别为W1(s)，W2(s)的增益，且令=。当s趋于0时，各多项式均趋近于1，则给定误差和扰动误差表达式可改写成例题4-1采用自整角机的直流位置随动系统原理图如图所示，原始数据如下：直流伺服电机：S661型，230W，110V,2.9A,2400r/min，Ra=3.4Ω,电枢回路总电阻R=5.1Ω，减速器比i=60。解首先计算伺服电动机的电动势系数和转矩系数系统的静态结构图（未考虑动态校正装置）如图。电动机转速n的单位为，输出轴角转速的单位为（°）/s，单位换算系数为，最后一个环节的方框内用输出特性表示从角转速到角度的积分作用。这是按Ⅰ型系统计算出来的稳态误差。如果在动态校正后引入的调节器中有积分作用，使系统成为Ⅱ型系统，则速度输入下的给定误差和扰动误差都可消除，稳态误差显著减小，系统的稳态精度可显著提高。如果调节器不含积分作用，仍采用Ⅰ型系统，只要选择足够大的位置调节器放大系数，同样可以降低系统误差，当然还须注意保证系统的稳定性。反之，当给出系统稳态性能指标时，也不难求出系统所需的放大系数。4.2.4位置随动系统的动态校正与控制多环控制系统调节器的设计方法也是从内环到外环，逐个设计各环的调节器2.单位位置环，随动系统—反馈控制器如果前馈补偿器的传递函数能够选为本章小结第四章习题4-3解释待逆变、正组逆变和反组逆变，并说明这三种状态各出现在何种场合下。反向起动、运行、制动波形图4-5试分析图4-13所示逻辑选触无环流可逆系统的工作原理，说明正向制动时各处电压