运动控制系统-3.直流调速系统的数字控制优秀PPT.ppt

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1、直流调速系统的数字限制直流调速系统的数字限制第第 3 章章电力拖动自动限制系统4/3/2023自动限制系统内容提要内容提要n微型计算机数字限制的主要特点 n微机数字限制双闭环直流调速系统的硬件和软件 n数字测速与滤波 n数字PI调整器n用离散限制系统设计数字限制器 4/3/2023自动限制系统3.0 问题的提出问题的提出 前两章中论述了直流调速系统的基本规律和设计方法，全部的调整器均用运算放大器实现，属模拟限制系统。模拟系统具有物理概念清晰、限制信号流向直观等优点，便于学习入门，但其限制规律体现在硬件电路和所用的器件上，因而线路困难、通用性差，限制效果受到器件的性能、温度等因素的影响。4/3/

2、2023自动限制系统 以微处理器为核心的数字限制系统（简称微机数字限制系统）硬件电路的标准化程度高，制作成本低，且不受器件温度漂移的影响；其限制软件能够进行逻辑推断和困难运算，可以实现不同于一般线性调整的最优化、自适应、非线性、智能化等限制规律，而且更改起来敏捷便利。4/3/2023自动限制系统 3.1 微型计算机数字限制的主要特点 总之，微机数字限制系统的稳定性好，牢靠性高，可以提高限制性能，此外，还拥有信息存储、数据通信和故障诊断等模拟限制系统无法实现的功能。由于计算机只能处理数字信号，因此，与模拟限制系统相比，微机数字限制系统的主要特点是离散化和数字化：4/3/2023自动限制系统n离散

3、化：离散化：n 为了把模拟的连为了把模拟的连续信号输入计算机，续信号输入计算机，必需首先在具有确定必需首先在具有确定周期的采样时刻对它周期的采样时刻对它们进行实时采样，形们进行实时采样，形成一连串的脉冲信号，成一连串的脉冲信号，即离散的模拟信号，即离散的模拟信号，这就是离散化。这就是离散化。Otf(t)原信号Onf(nT)1 2 3 4采样4/3/2023自动限制系统n数字化：数字化：n 采样后得到的离采样后得到的离散信号本质上还是模散信号本质上还是模拟信号，还须经过数拟信号，还须经过数字量化，即用一组数字量化，即用一组数码（如二进制码）来码（如二进制码）来靠近离散模拟信号的靠近离散模拟信号的

4、幅值，将它转换成数幅值，将它转换成数字信号，这就是数字字信号，这就是数字化。化。数字化OnN(nT)4/3/2023自动限制系统n 离散化和数字化的负面效应 离散化和数字化的结果导致了时间上和量值上的不连续性，从而引起下述的负面效应：（1）A/D转换的量化误差：模拟信号可以有无穷多的数值，而数码总是有限的，用数码来靠近模拟信号是近似的，会产生量化误差，影响限制精度和平滑性。4/3/2023自动限制系统 （2）D/A转换的滞后效应：经过计算机运算和处理后输出的数字信号必需由数模转换器D/A和保持器将它转换为连续的模拟量，再经放大后驱动被控对象。但是，保持器会提高限制系统传递函数分母的阶次，使系统

5、的稳定裕量减小，甚至会破坏系统的稳定性。4/3/2023自动限制系统 随着微电子技术的进步，微处理器的运算速度不断提高，其位数也不断增加，上述两个问题的影响已经越来越小。但微机数字限制系统的主要特点及其负面效应须要在系统分析中引起重视，并在系统设计中予以解决。返回目录返回目录4/3/2023自动限制系统3.2 微机数字限制双闭环直流调速系统微机数字限制双闭环直流调速系统 的硬件和软件的硬件和软件 3.2.0 系统组成方式系统组成方式 数字限制直流调速系统的组成方式大致数字限制直流调速系统的组成方式大致可分为三种：可分为三种：1.数模混合限制系统数模混合限制系统 2.数字电路限制系统数字电路限制

6、系统 3.计算机限制系统计算机限制系统4/3/2023自动限制系统1.数模混合限制系统U*nUnU*iUcUi-数字电路-4/3/2023自动限制系统 数模混合限制系统特点：转速接受模拟调整器，也可接受数字调整器；电流调整器接受数字调整器；脉冲触发装置则接受模拟电路。4/3/2023自动限制系统2.数字电路限制系统数字电路主电路-U*nUnU*iUiUc4/3/2023自动限制系统 数字电路限制系统特点：除主电路和功放电路外，转速、电流调整器，以及脉冲触发装置等全部由数字电路组成。4/3/2023自动限制系统3.计算机限制系统主电路微机控制电路-U*nUnUiU*iUc4/3/2023自动限制

7、系统 在数字装置中，由计算机软硬件实现其功能，即为计算机限制系统。系统的特点：双闭环系统结构，接受微机限制；全数字电路，实现脉冲触发、转速给定和检测；接受数字PI算法，由软件实现转速、电流调整。4/3/2023自动限制系统3.2.1 微机数字限制双闭环直流调速系统的微机数字限制双闭环直流调速系统的 硬件结构硬件结构 微机数字限制双闭环直流调速系统硬件结构如图3-4所示，系统由以下部分组成主电路检测电路限制电路给定电路显示电路4/3/2023自动限制系统图3-4 微机数字限制双闭环直流PWM调速系统硬件结构图 4/3/2023自动限制系统n主回路主回路微机数字限制双闭环直流调速微机数字限制双闭环

8、直流调速系统主电路中的系统主电路中的UPE有两种方式：有两种方式：n直流直流PWM功率变换器功率变换器n晶闸管可控整流器晶闸管可控整流器4/3/2023自动限制系统n检测回路检测回路检测回路包括电压、电流、温度和转速检测，其中：l电压、电流和温度检测由 A/D 转换通道变为数字量送入微机；l转速检测用数字测速。4/3/2023自动限制系统1.转速检测 转速检测有模拟和数字两种检测方法：（1）模拟测速一般接受测速发电机，其输出电压不仅表示了转速的大小，还包含了转速的方向，在调速系统中（尤其在可逆系统中），转速的方向也是不行缺少的。因此必需经过适当的变换，将双极性的电压信号转换为单极性电压信号，经

9、A/D 转换后得到的数字量送入微机。但偏移码不能干脆参与运算，必需用软件将偏移码变换为原码或补码，然后进行闭环限制。4/3/2023自动限制系统（2）对于要求精度高、调速范围大的系统，往往须要接受旋转编码器测速，即数字测速。4/3/2023自动限制系统 测速基本方式4/3/2023自动限制系统2.电流和电压检测 电流和电压检测除了用来构成相应的反馈限制外，还是各种爱护和故障诊断信息的来源。电流、电压信号也存在幅值和极性的问题，需经过确定的处理后，经A/D转换送入微机，其处理方法与转速相同。4/3/2023自动限制系统 电流检测方法（1）电流互感器4/3/2023自动限制系统（2）霍尔效应电流变

10、换器 UH=KH B IcKH为霍尔常数；B为与被测电流成正比的磁通密度；Ic为限制电流。R1R0A1R0R1UHIdIcUi4/3/2023自动限制系统 信号隔离与转换R1RoR2R3R4UBR5R6UiaUi4/3/2023自动限制系统n故障综合故障综合利用微机拥有强大的逻辑利用微机拥有强大的逻辑推断功能，对电压、电流、温度等信号推断功能，对电压、电流、温度等信号进行分析比较，若发生故障马上进行故进行分析比较，若发生故障马上进行故障诊断，以便刚好处理，避开故障进一障诊断，以便刚好处理，避开故障进一步扩大。这也是接受微机限制的优势所步扩大。这也是接受微机限制的优势所在。在。4/3/2023自

11、动限制系统n数字限制器数字限制器数字限制器是系统的核心，数字限制器是系统的核心，可选用单片微机或数字信号处理器可选用单片微机或数字信号处理器（DSP）比如：）比如：Intel 8X196MC系列或系列或TMS320X240系列等专为电机限制设计系列等专为电机限制设计的微处理器，本身都带有的微处理器，本身都带有A/D转换器、通转换器、通用用I/O和通信接口，还带有一般微机并不具和通信接口，还带有一般微机并不具备的故障爱护、数字测速和备的故障爱护、数字测速和PWM生成功能，生成功能，可大大简化数字限制系统的硬件电路。可大大简化数字限制系统的硬件电路。4/3/2023自动限制系统 n系统给定系统给定

12、系统给定有两种方式：系统给定有两种方式：n（1）模拟给定：模拟给定是以模拟量表）模拟给定：模拟给定是以模拟量表示的给定值，例如给定电位器的输出电压。示的给定值，例如给定电位器的输出电压。模拟给定须经模拟给定须经A/D转换为数字量，再参转换为数字量，再参与运算；与运算；n（2）数字给定：数字给定是用数字量表）数字给定：数字给定是用数字量表示的给定值，可以是拨盘设定、键盘设定示的给定值，可以是拨盘设定、键盘设定或接受通信方式由上位机干脆发送见下图。或接受通信方式由上位机干脆发送见下图。4/3/2023自动限制系统a)模拟给定 b)数字给定 4/3/2023自动限制系统 键盘与显示电路4/3/202

13、3自动限制系统n输出变量输出变量微机数字限制器的限制对象微机数字限制器的限制对象是功率变换器，可以用开关量干脆限制功是功率变换器，可以用开关量干脆限制功率器件的通断，也可以用经率器件的通断，也可以用经 D/A 转换得转换得到的模拟量去限制功率变换器。到的模拟量去限制功率变换器。n 随着电机限制专用单片微机的产生，随着电机限制专用单片微机的产生，前者渐渐成为主流，例如前者渐渐成为主流，例如Intel公司公司8X196MC系列和系列和TI公司公司TMS320X240系列单片微机可干脆生成系列单片微机可干脆生成PWM驱动信号，经过放大环节限制功率驱动信号，经过放大环节限制功率器件，从而限制功率变换器

14、的输出电压。器件，从而限制功率变换器的输出电压。4/3/2023自动限制系统3.2.2 微机数字限制双闭环直流调速系统的微机数字限制双闭环直流调速系统的 软件框图软件框图 微机数字限制系统的限制规律是靠软件来实现的，全部的硬件也必需由软件实施管理。微机数字限制双闭环直流调速系统的软件有：主程序初始化子程序中断服务子程序等。4/3/2023自动限制系统1.主程序完成实时性要求不高的功能，完成系统初始化后，实现键盘处理、刷新显示、与上位计算机和其他外设通信等功能。主程序框图见图3-5。2.初始化子程序完成硬件器件工作方式的设定、系统运行参数和变量的初始化等。初始化子程序框图见图3-6。4/3/20

15、23自动限制系统图3-5 主程序框图 图3-6 初始化子程序框图 4/3/2023自动限制系统3中断服务子程序 中断服务子程序完成实时性强的功能，如故障爱护、PWM生成、状态检测和数字PI调整等,中断服务子程序由相应的中断源提出申请，CPU实时响应。转速调整中断服务子程序电流调整中断服务子程序故障爱护中断服务子程序 4/3/2023自动限制系统图3-7 转速调整中断服务子程序框图 图3-8 电流调整中断服务子程序框图 图3-9 故障爱护中断服务子程序框图 4/3/2023自动限制系统 当故障爱护引脚的电平发生跳变时申请故障爱护中断，而转速调整和电流调整均接受定时中断。三种中断服务中，故障爱护中

16、断优先级别最高，电流调整中断次之，转速调整中断级别最低。返回目录返回目录4/3/2023自动限制系统3.3 数字测速与滤波数字测速与滤波n数字测速指标n数字测速方法nM/T 法测速电路4/3/2023自动限制系统 3.3.1 数字测速指标数字测速指标（1）分辩率：设被测转速由 n1 变为 n2 时，引起测量计数值变更了一个字，则测速装置的分辩率定义为Q=n1-n2 （转/分）Q 越小，测速装置的分辩实力越强；Q 越小，系统限制精度越高。4/3/2023自动限制系统（2）测速精度 测速精度是指测速装置对实际转速测量的精确程度，常用测量值与实际值的相对误差来表示，即测量误差 越小，测速精度越高，系

17、统限制精度越高。的大小取决于测速元件的制造精度和测速方法。（3-7）4/3/2023自动限制系统（3）检测时间 Tc：检测时间是指两次转速采样之间的时间间隔。检测时间对系统的限制性能有很大影响。检测时间越短，系统响应越快，对改善系统性能越有利。4/3/2023自动限制系统 3.3.2 数字测速方法数字测速方法1.旋转编码器旋转编码器 在数字测速中，常用光电式旋转编码器作为转速或转角的检测元件。旋转编码器测速原理如下图所示4/3/2023自动限制系统光电转换4/3/2023自动限制系统增量式旋转编码器带Z1轨道的园刻度4/3/2023自动限制系统旋转编码器的检测原理4/3/2023自动限制系统旋

18、转编码器检测信号的处理4/3/2023自动限制系统2.测速原理测速原理 由光电式旋转编码器产生与被测转速成正比的脉冲，测速装置将输入脉冲转换为以数字形式表示的转速值。脉冲数字（P/D）转换方法：（1）M法脉冲干脆计数方法；（2）T 法脉冲时间计数方法；（3）M/T法脉冲时间混合计数方法。4/3/2023自动限制系统3.M法测速法测速 工作原理：由计数器记录PLG发出的脉冲信号；定时器每隔时间Tc向CPU发出中断恳求INTt；CPU响应中断后，读出计数值 M1，并将计数器清零重新计数；依据计数值 M 计算出对应的转速值 n。测速原理与波形图4/3/2023自动限制系统n计算公式n式中 Z为PLG

19、每转输出的脉冲个数；nM法测速的辨别率n （3-1）4/3/2023自动限制系统nM法测速误差率 在上式中，Z 和 Tc 均为常值，因此转速 n 正比于脉冲个数。高速时Z大，量化误差较小，随着转速的降低误差增大，转速过低时将小于1，测速装置便不能正常工作。所以，M法测速只适用于高速段。4/3/2023自动限制系统4.T法测速法测速工作原理：计数器记录来自CPU的高频脉冲 f0；PLG每输出一个脉冲，中断电路向CPU发出一次中断恳求；CPU 响应 INTn中断，从计数器中读出计数值 M2，并马上清零，重新计数。电路与波形4/3/2023自动限制系统n计算公式nT法测速的辨别率 n （3-2）4/

20、3/2023自动限制系统n法测速误差率 低速时，编码器相邻脉冲间隔时间长，测得的高频时钟脉冲个数M2多，所以误差率小，测速精度高，故T法测速适用于低速段。4/3/2023自动限制系统lM法测速在高速段辨别率强；lT法测速在低速段辨别率强；l 因此，可以将两种测速方法相结合，取长补短。既检测 Tc 时间内旋转编码器输出的脉冲个数M1，又检测同一时间间隔的高频时钟脉冲个数M2，用来计算转速，称作M/T法测速。n 两种测速方法的比较4/3/2023自动限制系统5.M/T法测速法测速n电路结构：4/3/2023自动限制系统n工作原理：nT0定时器限制采样时间；nM1计数器记录PLG脉冲；nM2计数器记

21、录时钟脉冲。n波形图：4/3/2023自动限制系统 M/T法数字测速软件 4/3/2023自动限制系统n计算公式n辨别率n检测精度：低速时M/T法趋向于T法，在高速段M/T法相当于T法的 M1次平均，而在这 M1 次中最多产生一个高频时钟脉冲的误差。n 因此，M/T法测速可在较宽的转速范围内，具有较高的测速精度。（3-3）4/3/2023自动限制系统小小 结结 由于M/T法的计数值M1和M2都随着转速的变更而变更，高速时，相当于M法测速，最低速时，M1=1，自动进入T法测速。因此M/T法测速能适用的转速范围明显大于前两种。是目前广泛应用的一种测速方法。返回目录返回目录4/3/2023自动限制系

22、统3.4 数字数字PI调整器调整器n模拟PI调整器的数字化n改进的数字PI算法n智能型PI调整器 4/3/2023自动限制系统3.4.1 模拟模拟PI调整器的数字化调整器的数字化 PI调整器是电力拖动自动限制系统中最常用的一种限制器，在微机数字限制系统中，当采样频率足够高时，可以先按模拟系统的设计方法设计调整器，然后再离散化，就可以得到数字限制器的算法，这就是模拟调整器的数字化。4/3/2023自动限制系统 PI调整器的传递函数nPI调整器时域表达式n其中 Kp=Kpi 为比例系数 n KI=1/为积分系数（3-13）（3-14）4/3/2023自动限制系统 PI调整器的差分方程将上式离散化成

23、差分方程，其第 k 拍输出为式中 Tsam为采样周期 （3-15）4/3/2023自动限制系统 数字PI调整器算法 有位置式和增量式两种算法：位置式算法即为式(3-15)表述的差分方程，算法特点是：比例部分只与当前的偏差有关，而积分部分则是系统过去全部偏差的累积。位置式PI调整器的结构清晰，P和I两部分作用分明，参数调整简洁明白，但须要存储的数据较多。4/3/2023自动限制系统n增量式PI调整器算法nPI调整器的输出可由下式求得 （3-17）（3-18）4/3/2023自动限制系统 限幅值设置 与模拟调整器相像，在数字限制算法中，须要对 u 限幅，这里，只须在程序内设置限幅值u m，当 u(

24、k)u m 时，便以限幅值 u m作为输出。不考虑限幅时，位置式和增量式两种算法完全等同，考虑限幅则两者略有差异。增量式PI调整器算法只需输出限幅，而位置式算法必需同时设积分限幅和输出限幅，缺一不行。4/3/2023自动限制系统 算法流程4/3/2023自动限制系统3.4.2 改进的数字改进的数字PI算法算法 PI调整器的参数干脆影响着系统的性能指标。在高性能的调速系统中，有时仅仅靠调整PI参数难以同时满足各项静、动态性能指标。接受模拟PI调整器时，由于受到物理条件的限制，只好在不同指标中求其折衷。4/3/2023自动限制系统 而微机数字限制系统具有很强的逻辑推断和数值运算实力，充分应用这些实

25、力，可以衍生出多种改进的PI算法，提高系统的限制性能。积分分别算法分段PI算法积重量化误差的消退 4/3/2023自动限制系统1.积分分别算法n基本思想：n 在微机数字限制系统中，把 P 和 I 分开。当偏差大时，只让比例部分起作用，以快速削减偏差；当偏差降低到确定程度后，再将积分作用投入，既可最终消退稳态偏差，又能避开较大的退饱和超调。4/3/2023自动限制系统2.积分分别算法n积分分别算法表达式为（3-19）其中 为一常值。积分分别法能有效抑制振荡，或减小超调，常用于转速调整器。4/3/2023自动限制系统3.4.3 智能型智能型PI调整器调整器 由上述对数字PI算法的改进可以使我们得到

26、启发，利用计算机丰富的逻辑推断和数值运算功能，数字限制器不仅能够实现模拟限制器的数字化，而且可以突破模拟限制器只能完成线性限制规律的局限，完成各类非线性限制、自适应限制乃至智能限制等等，大大拓宽了限制规律的实现范畴。4/3/2023自动限制系统n主要的智能限制方法：主要的智能限制方法：n专家系统专家系统n模糊限制模糊限制n神经网络限制神经网络限制n智能限制特点：智能限制特点：n 限制算法不依靠或不完全依靠于对象限制算法不依靠或不完全依靠于对象模型，因而系统具有较强的鲁棒性和对环模型，因而系统具有较强的鲁棒性和对环境的适应性。境的适应性。返回目录返回目录4/3/2023自动限制系统3.5 按离散

27、限制系统设计数字限制器按离散限制系统设计数字限制器 n系统数学模型n数字调整器设计n限制软件设计4/3/2023自动限制系统3.5.1 系统数学模型系统数学模型U*nUnUiUi*TsamIdIdLUd04/3/2023自动限制系统系统模型中：转速、电流调整器均接受数字式PI调整器；采样环节可表示为带放大的零阶保持器 式中 Tsam 为系统采样时间。（3-25）4/3/2023自动限制系统 系统简化 假如接受工程设计法，将电流内环矫正为典型 I 系统，则可将系统简化如下图所示：Kn*TsamTsamIdIdL4/3/2023自动限制系统n电流内环的等效传递函数其中 电流反馈系数 换成电流存储系

28、数K n转速反馈通道传递函数其中 K 为转速存储系数（3-23）（3-24）4/3/2023自动限制系统3.5.2 数字限制系统分析和设计方法数字限制系统分析和设计方法（1）连续系统设计方法 在微机数字限制调速系统的设计中，当采样频率足够高时，可以把它近似地看成是模拟系统，先按模拟系统理论来设计调整器的参数，然后再离散化，得到数字限制算法，这就是按模拟系统的设计方法，或称间接设计法。4/3/2023自动限制系统 Shannon 采样定理 依据 Shannon 采样定理，采样频率 fsam 应不小于信号最高频率 fmax 的2倍，即 fsam 2 fmax 这时，经采样及保持后，原信号的频谱可以

29、不发生明显的畸变，系统可保持原有的性能。4/3/2023自动限制系统 但实际系统中信号的最高频率很难确定，尤其对非周期性信号（系统的过渡过程）来说，其频谱为 0 至的连续函数，最高频率理论上为无穷大。因此，难以干脆用采样定理来确定系统的采样频率。4/3/2023自动限制系统 系统采样频率的确定 在一般状况下，可以令采在一般状况下，可以令采样样周期周期Tmin 为限制对象的最小时间常数；或用采样角频率 sam c 为限制系统的截止频率。4/3/2023自动限制系统 采样定理用法n在直流调速系统中，电枢电流的时间常数较小，电流内环必需有足够高的采样频率，而电流调整算法一般比较简洁，接受较高的采样频

30、率是可能的。因此电流调整器一般都可以接受间接方法设计，即先按连续限制系统设计，然后再将得到的调整器数字化。4/3/2023自动限制系统n至于转速环，由于系统的动态性能往往对转速环截止频率的大小有确定要求，不能太低。但转速限制有时比较困难，占用的机时较长，因而转速环的采样频率又不能很高。假如所选择的采样频率不够高，按连续系统设计误差较大时，就应依据离散限制系统来设计转速调整器。4/3/2023自动限制系统（2）数字系统设计方法：先将系统对象离散化，按数字系统干脆设计数字调整器。数字系统分析方法有：Z变换方法W变换方法扩展W变换方法4/3/2023自动限制系统 Z变换方法连续系统Z变换ReIm1-

31、1离散系统Z平面ReImS平面4/3/2023自动限制系统 W变换方法ReIm1-1W变换Z平面ReImW平面离散系统离散系统留意：W平面与S平面之间的频率响应发生了畸变。4/3/2023自动限制系统 扩展W变换方法ReImW平面ReImW平面W变换离散系统离散系统 W平面与S平面之间的频率响应在高采样频率和低角频率时相像。4/3/2023自动限制系统3.5.3 限制对象传递函数的离散化限制对象传递函数的离散化 n限制对象连续传递函数(3-27)其中将两个小惯性环节合并，Tn=Ton+2Ti4/3/2023自动限制系统则其中 (3-28)4/3/2023自动限制系统 z变换过程应用z变换线性定

32、理得再应用z变换平移定理，得 (3-29)4/3/2023自动限制系统n限制对象离散传递函数n 上式绽开成部分分式，对每个分式查表求z变换，再化简后得(3-30)4/3/2023自动限制系统其中4/3/2023自动限制系统 限制对象性能分析 限制对象的脉冲传递函数具有两个极点，p1=1；还有一个零点 z1，位于负实轴上。4/3/2023自动限制系统3.5.4 数字调整器设计数字调整器设计 模拟系统的转速调整器一般为PI调整器，比例部分起快速调整作用，积分部分消退稳态偏差。数字调整器也应具备同样的功能，因此仍选用PI型数字调整器。这里，设计方法接受数字频域法。4/3/2023自动限制系统 数字频

33、域法设计步骤（1）通过Z变换，将连续的被控对象模型转换成离散系统模型；（2）通过W变换和W变换，将离散系统的z域模型转换成频域模型；（3）接受频域设计方法，进行系统设计。这时，可利用s 域的经典频域设计法，比如，Bode图等系统分析和设计工具。4/3/2023自动限制系统 离散系统 z 域数学模型n转速调整器脉冲传递函数n离散系统的开环脉冲传递函数 （3-35）（3-36）4/3/2023自动限制系统 w 变换过程 假如要用利用连续系统的对数频率法来设计调整器参数，应先进行 w 变换，即令则 （3-37）4/3/2023自动限制系统系统 w 域模型虚拟频率传递函数再令 为虚拟频率，则开环虚拟频

34、率传递函数为 （3-37）4/3/2023自动限制系统其中，开环放大系数4/3/2023自动限制系统 当限制对象及采样频率确定后，Kz、2、3、4 均为已知常数，但 1 和 K0 待定。现须要通过设计转速调整器参数，以确定系统的开环参数1 和 K0，并满足给定的系统性能指标。4/3/2023自动限制系统 数字频域设计方法 由于，经过 w 变换和w 变换后，离散系统在 w 平面上的数学模型与连续系统有相像的表达形式，而且在确定条件下，其虚拟频率与 s 平面的系统角频率相近。即w 平面相对于 s 平面，不仅在几何上相像，而且在数值上相近。因此，可以在w 平面进行类似的频域分析和设计。4/3/202

35、3自动限制系统n系统的开环虚拟对数频率特性为（3-39a）（3-39b）4/3/2023自动限制系统 依据系统期望虚拟对数频率特性的中频段宽度和相角裕量，可以解出1 和 K0，再进一步得出调整器的比例系数和积分系数。在具体参数下的开环系统虚拟对数频率特性可参看例题3-2中的图3-21。返回目录返回目录4/3/2023自动限制系统本章小结本章小结 接受计算机限制电力传动系统的优越性在于：（1）可显著提高系统性能。接受数字给定、数字限制和数字检测，系统精度大大提高；可依据限制对象的变更，便利地变更限制器参数，以提高系统抗干扰实力。4/3/2023自动限制系统（2）可接受各种限制策略。可变参数PID和PI限制；自适应限制；模糊限制；滑模限制；复合限制。4/3/2023自动限制系统（3）可实现系统监控功能。n状态检测；n数据处理、存储与显示；n越限报警；n打印报表等。课程开始课程开始4/3/2023自动限制系统