伺服电机传递函数.ppt

传递函数直流伺服电动机的运行和传统直流电动机基本相同 其动态结构图可以采用直流电动机通用的结构图 由直流伺服电动机动态结构图得其传递函数为 上式中 K1为电动势传递函数系数 为电动势系数 为转矩传递系数 为电动机内阻 为转矩系数 为机电时间常数 为转子重量 为转子直径 直流伺服电动机的调速方法 直流伺服电动机定子绕组 相电势幅值由下式确定 式中为电势系数 为相绕组等效匝数 若考虑线路损耗及电机内部压降 已归入 而且 导通型逆变器的输出电压幅值为 则电机电势与外加电压相平衡 即式中为回路等效电阻 包括电机两相电阻和管压降等效电阻 式表明 无直流电机的转速公式与直流电动机的转速公式十分相似 可证明 当气隙分布为方波 电机绕组为整距集中时 直流伺服电动机的转速公式与直流电机完全一样 本系统是通过调节逆变器功率器件的PWM触发信号的占空比来改变输入电机的平均电压而实现调速的 电磁转矩直流伺服电动机的电磁转矩可由电机的电磁功率和角速度求得将前面的公式带代入上式得 直流伺服电动机双闭环系统 为了改善直流伺服电动机控制系统的动态特性 就很有必要在速度负反馈单闭环控制系统的基础上再引入电流负反馈环来控制系统动态过程的电流和转矩 为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用 在系统中设置了两个调节器 分别调节转速和电流 二者之间实行串级联接 直流伺服电动机双闭环控制系统如图所示 双闭环控制系统动态数学模型 从直流伺服电动机动态数学模型中可以看出 直流伺服电动机有两个输入量 一个是外加电压信号 另一个是负载转矩 前者是控制输入量 后者是扰动输入量 将扰动输入量的综合点移前 并进行等效变换 可得如下直流伺服电动机动态等效结构图 如下图所示 直流伺服电动机双闭环控制系统框图 以下是系统初始程序代码 CSEGAT2080NMAIN START DI 设置中断LDSP 0200H 设置堆栈 设置中断屏蔽寄存器LDBINT MASK 04H 允许CAPCOMP0中断LDBINT MASK 60H 允许PI和EXTINT中断LDBWSR 3EH 映射64字节窗口至1F80H 1FBFHLDBPI MASK W0 10H 设置外设中断屏蔽寄存器对WG初始化LDINT MASK 04H 设置PWM载波周期LDFMIN MIN PREQ 置变频器最低频率LDFMAX MAX FREQ 置变频器最高频率LDSTEP CLOCK I 置初始变频器频率 调置频率 LDSTEP 2 CLOCK I 2 CLOCK I FMINMULUBFCOMMAND FMIN 6 初始节拍时间STEP CLOCK I 6 FMIN DIVNSTEP FCOMMAND 置初始AMP值MULUBAMP PTR FMIN 8MULUAMPLITUDE TC AMP AMP PTR LDAMPLITUDE AMPLITUDE 2CLRBPHASE 清除节拍计数器LDBWSR 3FH 映射64字节窗口至1FC0H 1FFFHLDWG RELOAD W0 TC 置PWM载波周期EILDBINT PEND1 20H 把下一个值置给WG COMPLDWG OUT W0 0106H 按节拍5设置波形发生器的输出LDWG OUT W0 2106H 设置同步位LDBWG PROTECT W0 05H 允许WG输出 上升沿触发中断LDWG CON W0 3400H 方式3 无信号时间为0 启动计数器LDBINT PEND1 20H 把下一个值置给WG COMPXLDBWSR 3DH 映射64字节窗口至1F40H 1F7HLDBT1CONTROL W0 0C1H 允许T1 向上计数 内部时钟 预分频系数为2LDBCAPCOMPO CON W0 44H 比较方式 允许外设功能ADDCAPCOMPO TIME W0 TIMER1 STEP 设置中断周期