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求助：如何确定各个环节的传递函数参数 点击：2232 | 回复：6



超新星

    
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发表于：2004-03-28 13:00:00
楼主
比如：霍尔电流传感器完成电流环的反馈；其反应时间在几十微妙级，我想用一阶惯性环节来进行MATLAB模拟；发现在阶跃响应下，输出升到标准输出％98，此时的时间为设置时间常数的约4倍。我用这个比例进行时间常数的设定（有的部件的产品参数给出了一些时间参数）是否可以？该环节的时间延迟（多小？）可以忽略？用实际试验测量，比如示波器，可不可以帮助完成确定相关参数？一些环节（高阶系统）可不可以用一阶惯性系统进行简化，比如：IGBT开关直流调速设备？ 数字离散化的采样周期如何确定，完成在连续系统基础上的离散化设计？是不是要考虑原模拟系统波特图的带宽？ 我的系统可以算是经典的自控系统，初涉此领域，还望各专家赐教，谢啦，呵呵
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ccbq

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发表于：2004-03-29 09:28:00
1楼
我记得一阶系统98%响应时间好像就是4T，95%是3T。
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超新星

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发表于：2004-04-01 11:48:00
2楼
呵呵，谢谢！ 是的。 电流闭环系统中加入小时间常数的一阶惯性系统，时间常数在十几个微妙。现在霍尔效应电流传感器的反应时间在几十微妙左右。加入之后，系统的增益和极点变的非常大，上千万，十几万，还好，系统稳定，系统的反应时间没有大的变化，最后，又取消掉啦。电流环主要完成2个任务：过流保护和恒力矩输出。
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ccbq

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发表于：2004-04-02 09:07:00
3楼
呵呵，我信号学得不好。我想反馈延迟可不可以近似为加一个延迟环节。调节极点实在是头痛，祝你好运。
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TellTruth

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发表于：2004-05-21 15:23:00
4楼
工程实现往往忽略次要环节，对系统影响不大，电流环小时间常数可忽略，有电流环的功放，可以把功放及电机看作一个二阶的积分环节(输入控制电压，输出角度，因为功放近似为电压-电流变换器)。 信号衰减关系为e(-t/T),4T时衰减1.8%,3T为5%。 设计过程中先连续设计，先采样周期通频带(Hz)的倒数的1/20-1/50，当然越短越好，但计算机计算时间是有限的。连续系统设计好后，(经过Matlab仿真)，利用Tustin变换成离散系统。要注意参数量纲上的变化。
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超新星

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发表于：2004-05-24 19:34:00
5楼
呵呵，谢谢！ 有没有可行的工程实践方法测定确定不同环节的传递函数？
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TellTruth

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发表于：2004-05-25 10:48:00
6楼
当然有，先根据电机铭牌来确定电机的转矩常数，反电势系数，用实验方法测得带载电机的转动惯量，如果没有电流环的情况下，把带载的直流伺服电机看作一个惯性环节，通常在10~1000ms数量级，如果太大，应检查计算过程，比如单位不统一，为避免这种情况先转为公制标准单位。 如果电流环已经调好，电机及功率放大器看作一个两个积分环节，因为电机电枢电流与输入控制电压近似成比例环节，电流环的作用为电压-电流变换器，延迟很小，通常是微秒级，远小于电机的机电常数。 根据J*dw/dt=Cm*I=Cm*K*Uc,故控制电压与位移的二阶导数成正比。不过要使这个对象稳定，用试凑法使其稳定有点困难，必须先计算，用超前校正法，或者计算出PID参数，如果有速度环，先计算出速度环 ，将其改造成一个惯性的环节，这样稳定相对简单些。
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