第六节 用频率特性法分析系统性能举例 一、单闭环有静差调速系统的性能分析 二、单闭环无静差调速系统的性能分析

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1 第六节 用频率特性法分析系统性能举例 一、单闭环有静差调速系统的性能分析 二、单闭环无静差调速系统的性能分析
第五章 频率特性法 第六节 用频率特性法分析系统性能举例 本节以单闭环调速系统为例，通过系统的开环频率特性分析闭环系统的性能。 一、单闭环有静差调速系统的性能分析 二、单闭环无静差调速系统的性能分析

2 第五节 用频率特性法分析系统性能举例 一、单闭环有静差调速系统性能分析 系统的构成: 控制部分 电机机组 负载 系统的工作 过程:

3 单闭环有静差调速系统的动态结构图: KpKs/Ce Ks --电压放大系数 Kp--比例系数 其中: 前向通道传递函数: 开环传递函数:
第五节 用频率特性法分析系统性能举例 单闭环有静差调速系统的动态结构图: Kp Ks 1/Ra 1+TaS Ra CeTmS Ce N(s) Ksf TsS+1 _ Eb Uct Ud Id IL Un(s) Ufn G(s)= (TaTmS2+TmS+1)(TsS+1) KpKs/Ce Kp--比例系数 Ks --电压放大系数 其中: 前向通道传递函数: 开环传递函数: Ra --电枢电阻 Ts --延迟时间常数 G(s)H(s)= (TaTmS2+TmS+1)(TsS+1) KpKsKsf / Ce Ksf --速度反馈系数 Ce --反电势系数 H(s)=Ksf 反馈通道传递函数: Tm --机电时间常数 Ta --电磁时间常数

4 代入第三章已知参数和已确定的参数，对分母作因式分解： 对数频率特性曲线
第五节 用频率特性法分析系统性能举例 L(ω)/dB 代入第三章已知参数和已确定的参数，对分母作因式分解： 对数频率特性曲线 -40 -20 20 40 -20dB/dec 7.23 14.4 598.8 27.17 ω 6.17 (0.162S+1)(0.0368S+1)( S+1) 2.33 G(s)H(s) = 从图上可确定: -40dB/dec Φ(ω) -180 -90 -270 ω -60dB/dec ωc≈14.38 γ≈84 可得： =6.17 0.162 1 ω1= =27.17 0.0368 1 ω2= γ(ωc)=180o-tg-1ωcT1-tg-1ωcT2- tg-1ωc T3 =598.8 1 ω3= =180o-66.77o-27.89o-1.38o =83.96o 20lgK=20lg2.33 =7.23dB

5 二、单闭环无静差调速系统性能分析 将比例调节器换成比例积分调节器就构成了无静差调速系统。 第五节 用频率特性法分析系统性能举例 _ τ1S
第五节 用频率特性法分析系统性能举例 二、单闭环无静差调速系统性能分析 将比例调节器换成比例积分调节器就构成了无静差调速系统。 Kc Ks 1/Ra 1+TaS Ra CeTmS Ce N(s) Ksf TsS+1 _ Eb Uct Ud Id IL Un(s) Ufn Kp(τ1S+1) τ1S

6 γ(ωc)=180o-90o-tg-1ωcT2- tg-1ωcTs
第五节 用频率特性法分析系统性能举例 对数频率特性曲线 L(ω)/dB 系统的开环传递函数为： -20dB/dec -40 -20 20 40 20lgK=20lg13.09 22.34 S(TaTmS2+TmS+1)(TsS+1) KpKsKsf(τ1S+1)/(Ceτ1) G(s)H(s) = 27.17 598.8 =22.34dB ω 1 13 =27.17 0.0368 1 ω1= -40dB/dec Φ(ω) S(T1S+1)(T2S+1)(TsS+1) KpKsKsf(τ1S+1)/(Ceτ1) = -60dB/dec -180 -90 -270 ω =598.8 1 ω2= Tm>4Ta γ≈63 代入已知参数,根据第三章设计的结果： 返回 从图上可确定: ωc≈13 S(0.0368S+1)( S+1) 13.09 G(s)H(s) = γ(ωc)=180o-90o-tg-1ωcT2- tg-1ωcTs =180o-90o-25.72o-1.25o =63.03o