信號控制電路

《鐵道科學(xué)技術(shù)名詞》第一版。 2100433B

1997年，經(jīng)全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定發(fā)布。

閉環(huán)控制電路是指與控制對象存在反饋聯(lián)系的控制電路。開環(huán)控制電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但控制精度較低。為在系統(tǒng)中保持轉(zhuǎn)速的恒定，可以加入一些測量比較元件組成閉環(huán)系統(tǒng)。

與控制對象存在反饋聯(lián)系的控制電路。開環(huán)控制電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但控制精度較低。為在系統(tǒng)中保持轉(zhuǎn)速的恒定，可以加入一些測量比較元件組成閉環(huán)系統(tǒng)。

閉環(huán)控制測速發(fā)電機SF就是測量元件。將測速發(fā)電機的電壓取出一部分Uf與給定電壓Ug反向串聯(lián),并將差值ΔU作為放大器的輸入信號,即ΔU=Ug-Uf。自動調(diào)速過程如下：設(shè)電動機(M)原來穩(wěn)定工作于額定轉(zhuǎn)速,若負(fù)載突然增大，主回路電壓降增大，電動機轉(zhuǎn)速下降，反饋電壓Uf也隨之下降。由于給定電壓Ug沒有變，所以加到放大器輸入端的電壓ΔU 便自動升高,它使晶閘管整流電路輸出電壓Ud增加，補償了所增大的電壓降，于是電動機轉(zhuǎn)速又回升到接近原來的數(shù)值。反饋作用有兩種情況，若反饋信號和原輸入信號極性相同叫正反饋；反之，叫負(fù)反饋。正反饋使系統(tǒng)放大倍數(shù)增大，負(fù)反饋使系統(tǒng)放大倍數(shù)減小。在自動控制系統(tǒng)中主要應(yīng)用的是負(fù)反饋。在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，忽略一些次要因數(shù)后，各環(huán)節(jié)的靜態(tài)（穩(wěn)態(tài)）規(guī)律如下:電壓比較環(huán)節(jié)ΔU=Ug-Uf；放大器Uk=KpΔU；觸發(fā)器及晶閘管整流裝置Ud=KsUk；晶閘管-電動機系統(tǒng)開環(huán)機械特性n=(Ud-IdR∑)/Ce;測速發(fā)電機Uf=αn。以上各式中,Kp是放大器的電壓放大倍數(shù)；Ks是晶閘管裝置的電壓放大倍數(shù)；α 是測速發(fā)電機的反饋系數(shù)。上述關(guān)系式中消去中間變量，可得轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性方程式 。

式中K=KpKsα/Ce,叫做閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)，它好象是在測速發(fā)電機輸出端把反饋回路斷開，從放大器輸入一直到測速發(fā)電機輸出的總的電壓放大倍數(shù)，是各個環(huán)節(jié)單獨放大倍數(shù)的乘積。這里是以1/Ce=n/ED作為電動機環(huán)節(jié)的“放大倍數(shù)”的。

閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性根據(jù)調(diào)速系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的靜態(tài)關(guān)系式可以畫出系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖(圖1)。圖1中各方塊中的符號是該環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)

分別表示開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)的機械特性?？梢?，只要系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)K足夠大，總可以把閉環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)轉(zhuǎn)速降Δпb減小到允許的范圍，并把調(diào)速范圍提高到預(yù)定的要求。2100433B