无静差直流调速系统PPT课件.pptx

无静差直流调速系统是电气工程领域中一种高级的控制系统设计，主要目的是为了消除系统在稳定状态下的误差，提供精确的速度控制。本课件详细介绍了如何通过积分调节器和比例积分（PI）控制规律来实现这一目标。 问题的提出是基于传统比例放大器控制的直流调速系统存在的问题。当采用比例放大器（P控制器）时，增益Kp越大，系统的精度越高，但同时可能导致稳定性下降。比例控制下的转速调节器输出与速度偏差成正比，使得电动机在静止时控制电压不为零，存在静差，即系统在稳态时仍存在误差。 积分调节器的引入是为了消除静差。积分电路如图所示，通过运算放大器实现，其输出电压是输入偏差的积分。当输入为阶跃函数时，控制电压按线性规律增长，与偏差和时间的积分面积成正比。在动态过程中，只要偏差极性不变，积分调节器的输出就会持续增大，直到偏差为零，输出达到一个终值并保持不变，这就是积分控制的特点。 比较比例控制与积分控制，比例调节器的响应速度快，但无法消除静差。当负载变化时，比例控制的系统会产生转速偏差，而积分控制通过累积历史偏差来调整控制电压，即使在负载突变后也能恢复到零偏差的稳态，从而实现无静差调速。 比例积分（PI）控制结合了两者的优点，比例部分提供快速响应，积分部分负责消除静差。然而，积分控制在响应速度上相对较慢，可能造成动态过程中的延迟。这可以通过调整积分时间常数τ来平衡快速性和无静差性能。 无静差直流调速系统通过积分调节器或PI控制器实现了对速度误差的累积处理，确保系统在稳定状态下无误差运行。设计这样的系统时，需要综合考虑控制精度、动态响应和稳定性，合理选择和计算系统参数，以满足实际应用需求。