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              直流伺服电机系统的模拟仿真与剖析

              时间:03-27 00:24 点击:74

              直流伺服电机分为直流有刷伺服电机和直流无刷伺服电机九州体育娱乐,本内容咱们主要讲解直流无刷伺服电机系统。


              直流无刷伺服电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小九州体育娱乐,转动平滑九州体育娱乐,力矩稳定,电机功率有局限做不大。容易实现智能化九州体育娱乐,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护不存在碳刷损耗的情况,效率很高九州体育娱乐,运行温度低噪音小,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。


              直流伺服系统因具有转动惯量小九州体育娱乐、启动电压低九州体育娱乐、空载电流小、弃接触式换向系统,大大提高电机转速, 不存在电刷磨损情况,除转速高之外,还具有寿命长、噪音低、无电磁干扰等特点。所以对直流伺服电机进行仿真研究是应用的基础。一、系统结构     系统的数学模型就略过了,具体可以查阅相关论文。直流电机双闭环调速系统(额定励磁下忽略其对电枢回路的影响)是多环控制系统,由内到外分别为电流环、速度环,其动态结构图如下图:


              直流伺服电机双闭环调速系统动态结构图

              直流电机双闭环调速系统动态结构图


              直流伺服电机系统仿真与剖析

              设计时从内环到外环,逐一设计,先设计好电流环调节器,在把电流环看成速度环的一个环节,再设计速度环调节器。电流环的作用是提高系统的响应能力,抑制电网电压的波动,转速环的作用是提高系统抗负载扰动能力,抑制转速的波动。限于篇幅,电流调节器和速度调节器皆按照典型II型系统设计并给出设计步骤,典型1型系统设计及步骤省去九州体育娱乐。最后把它们进行仿真对比九州体育娱乐。 


              二九州体育娱乐、系统仿真

              直流伺服电机系统总体仿真

              直流伺服电机系统总体仿真


              直流伺服电机系统电流环调节器结构图

              直流伺服电机系统电流环调节器结构图


              直流伺服电机系统转速环调节器结构图

              直流伺服电机系统转速环调节器结构图


              直流伺服电机系统PWM变换器仿真模型

              直流伺服电机系统PWM变换器仿真模型


              直流伺服电机系统在0

              直流伺服电机系统在0.5s时改变占空比的仿真图


              直流伺服电机系统电流波形图

              直流伺服电机系统电流波形图


              直流伺服电机系统速度波形图

              直流伺服电机系统速度波形图


              0.2s后空载启动,给定额定转速200rad/s,0.8s时突加9.8N.m的负载,1.2s后突减至4.8N.m。系统输出电流和速度波形如上所示。


              直流伺服电机系统电流波形(正反转)

              直流伺服电机系统电流波形(正反转)


              直流伺服电机系统速度波形(正反转)

              直流伺服电机系统电流波形(正反转)


              0.1s后空载启动,给定额定转速200rad/s,0.6s后,给定额定转速-200rad/s。系统输出电流和速度波形如上所示九州体育娱乐。


              直流伺服电机系统主要用于各类数字控制系统中的执行机构驱动九州体育娱乐;需要精确控制恒定转速或需要精确控制转速变化曲线的动力驱动。


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