电力拖动自动控制系统：第3章 直流调速系统的数字控制.ppt

直流调速系统的数字控制内容提要3.0问题的提出3.1微型计算机数字控制的主要特点离散化：数字化：离散化和数字化的负面效应3.2微机数字控制双闭环调速系统的硬软件1.数模混合控制系统2.数字电路控制系统3.计算机控制系统在数字装置中，由计算机软硬件实现其功能，即为计算机控制系统，特点：
双闭环系统结构，采用微机控制；
全数字电路，实现脉冲触发、转速给定和检测；
采用数字PI算法，由软件实现转速、电流调节。3.2.1微机数字控制双闭环调速系统的硬件结构1.转速检测测速基本方式2.电流和电压检测电流检测方法信号隔离与转换键盘与显示电路3.2.2微机数字控制双闭环直流调速系统的软件框图图3-5主程序框图中断服务子程序图3-7转速调节中断
服务子程序框图3.3数字测速与滤波3.3.1数字测速指标（2）测速精度3.3.2数字测速方法光电转换增量式旋转编码器——带Z1轨道的园刻度旋转编码器的检测原理旋转编码器检测信号的处理2.测速原理3.M法测速4.T法测速计算公式

T法测速的分辨率

M法测速在高速段分辨率强；
T法测速在低速段分辨率强；
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。5.M/T法测速工作原理：M/T法数字测速软件小结3.4数字PI调节器3.4.1模拟PI调节器的数字化PI调节器的传递函数PI调节器的差分方程数字PI调节器算法限幅值设置算法流程3.4.2改进的数字PI算法1.积分分离算法2.积分分离算法3.4.3智能型PI调节器3.5按离散控制系统设计数字控制器3.5.1系统数学模型系统模型中：
转速、电流调节器均采用数字式PI调节器；

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。系统简化3.5.2数字控制系统分析和设计方法Shannon采样定理系统采样频率的确定采样定理用法Z变换方法W变换方法扩展W变换方法3.5.3控制对象传递函数的离散化z变换过程控制对象性能分析3.5.4数字调节器设计数字频域法设计步骤离散系统z域数学模型w变换过程系统w域模型——虚拟频率传递函数数字频域设计方法本章小结