伺服电机传递函数.ppt

传递函数直流伺服电动机的运行和传统直流电动机基本相同,其动态结构图可以采用直流电动机通用的结构图 R 1 tC )(sU)(sT e)(sT L )(snS GD 2 375 )(sI)(sE ????eC由直流伺服电动机动态结构图得其传递函数为: 上式中: K1 为电动势传递函数系数, ,为电动势系数; 为转矩传递系数, ;为电动机内阻,为转矩系数; 为机电时间常数, ,为转子重量,为转子直径。 Lm mTsT KsUsT Ksn????1 )(1 )( RK/ 2? RGD T375 / 2? eCK/1 1? eCR tCGD 直流伺服电动机的调速方法直流伺服电动机定子绕组,相电势幅值由下式确定: nen nCN P fN E?????1 60 2 1???式中为电势系数; 为相绕组等效匝数; 若考虑线路损耗及电机内部压降(已归入),而且,导通型逆变器的输出电压幅值为,则电机电势与外加电压相平衡, ,即式中为回路等效电阻,包括电机两相电阻和管压降等效电阻。式表明, 无直流电机的转速公式与直流电动机的转速公式十分相似,可证明,当气隙分布为方波,电机绕组为整距集中时,直流伺服电动机的转速公式与直流电机完全一样。本系统是通过调节逆变器功率器件的 PWM 触发信号的占空比来改变输入电机的平均电压而实现调速的。 1 60 2N PC ne?? 1N dUU2/1??R dUEU2 1??????RICU dned2 12 1 ne ddC RIUn????)(2 1 电磁转矩直流伺服电动机的电磁转矩可由电机的电磁功率和角速度求得将前面的公式带代入上式得 eP ???)( ???? RIUPT ddee dn eINT?? 12 直流伺服电动机双闭环系统为了改善直流伺服电动机控制系统的动态特性,就很有必要在速度负反馈单闭环控制系统的基础上再引入电流负反馈环来控制系统动态过程的电流和转矩。为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用,在系统中设置了两个调节器,分别调节转速和电流,二者之间实行串级联接,直流伺服电动机双闭环控制系统如图所示。无刷电机转速调节器电流调节器+ -+ TA V - 内环*nUnU *iU iUcU dU 外环速度计算转子位置传感器 GT 双闭环控制系统动态数学模型从直流伺服电动机动态数学模型中可以看出,直流伺服电动机有两个输入量,一个是外加电压信号,另一个是负载转矩;前者是控制输入量, 后者是扰动输入量。将扰动输入量的综合点移前,并进行等效变换,可得如下直流伺服电动机动态等效结构图,如下图所示。)(sT L)(s? taaKR JsRsL????) )(( 1 )( aatRsLK?- )(sU???)( )(s sU n??)( )(sI sU a i )(sW ASR)(sW ACR1?sT K s saaRsL? 1 ??R Js 1 tK LT nU *nU *iU iU ctUU? tK?? aI ???直流伺服电动机双闭环控制系统框图以下是系统初始程序代码: ? CSEG AT 2080N ? MAIN_START: DI ;设置中断? LD SP, #0200H ;设置堆栈,设置中断屏蔽寄存器? LDB INT_MASK,#04H ;允许 P0 中断? LDB INT_MASK,#60H