控制系统的技术指标优化分析

控制系统在变频传动系统中起着保证传动系统正常工作、完成传动系统任务的作用。可以说变频电源、电动机是硬件，控制系统就是软件，两者必须紧密配合，缺一不可。根据这个作用，对控制系统的要求是“准确”和“稳定”。所谓准确是指调节转速和转矩要准确，达到负载即生产机械的要求。所谓稳定是指加减速过程及受到干扰能自动恢复稳定运行；干扰包括电网电压波动和负载突变等。

对于准确和稳定要求主要是根据规定的技术指标来保证，一般技术指标分为稳态和动态性能指标两类。

1.稳态性能指标

（1）调速范围

以D表示，即电动机在额定负载下最高转速n_max与最低转速n_min之比；

D＝n_max／n_min

不同的电动机、不同的调速方法及不同的负载，D值是不同的。如车床的D值在几十范围之内。一般情况下，电气调速范围应大于机械调速范围。

（2）静差率

是指电动机运行于某一机械特性曲线上，在额定负载下，转速降Δn与同步转速n₀之比，以S表示

不同机械设备，S值要求不同，如普通卧式车床允许S＝0.3，而高精度车床要求S＝0.001。

（3）调速的平滑性(www.xing528.com)

电动机在一定的转矩运行下，相邻两级转速n_i和n_i＋1或n_i－1之比，以K表示：

K＝n_i／n_i－1＝n_i＋1／n_i

K值越大越平滑，无级调速时K＝1。

2.动态性能指标

（1）最大超调量

在阶跃信号作用下，系统转速输出超出稳态的最大偏移量，以β表示

β＝［n_max－n（s）］／n（s）×100％

此值越小，说明动态响应较平稳。

（2）过渡过程时间

系统阶跃响应进入稳态值的5％范围，并不再超出这个范围所需的时间，称为过渡过程时间，用t_s表示，t_s反映了系统响应的快速性。