自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析調(diào)試與故障的排除ppt課件

1、8.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析步驟 在工程技術(shù)上，經(jīng)常會(huì)遇到陌生的控制系統(tǒng)。這時(shí)，首先是搞清自動(dòng)控制系統(tǒng)的任務(wù)原理(定性分析)，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，然后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展定量的估算和分析。關(guān)于分析系統(tǒng)的方法，在前面各章中都已作了闡明，現(xiàn)再作一些補(bǔ)充的闡明與分析。系統(tǒng)分析普通包括如下幾個(gè)方面的內(nèi)容：1、了解任務(wù)對(duì)象對(duì)系統(tǒng)的要求、了解任務(wù)對(duì)象對(duì)系統(tǒng)的要求2、搞清系統(tǒng)各單元的任務(wù)原理、搞清系統(tǒng)各單元的任務(wù)原理 3、搞清整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)原理、搞清整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)原理 maxlmax8.1.1了解任務(wù)對(duì)象對(duì)系統(tǒng)的要求了解任務(wù)對(duì)象對(duì)系統(tǒng)的要求這些要求通常是：這些要求通常是： 1系統(tǒng)或任務(wù)對(duì)象所處的工況條件系統(tǒng)或任務(wù)對(duì)象所處

2、的工況條件電源電壓及動(dòng)搖范圍例如三相交流電源電壓及動(dòng)搖范圍例如三相交流380(110%)V；供電頻率及動(dòng)搖范圍例如供電頻率及動(dòng)搖范圍例如(501)Hz；環(huán)境溫度環(huán)境溫度(例如例如-20+40C)；相對(duì)濕度相對(duì)濕度(例如例如85%)；海拔高度海拔高度(例如例如1000m)等。等。 2系統(tǒng)或任務(wù)對(duì)象的輸出及負(fù)載才干系統(tǒng)或任務(wù)對(duì)象的輸出及負(fù)載才干額定功率額定功率 (例如例如60kW)及過載才干及過載才干(例如例如120%)；額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 (例如例如80N.m)及最大轉(zhuǎn)矩及最大轉(zhuǎn)矩(例如例如150%額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩)；速度速度 對(duì)調(diào)速系統(tǒng)為額定轉(zhuǎn)速對(duì)調(diào)速系統(tǒng)為額定轉(zhuǎn)速(例如例如1000r/min)

3、、最高轉(zhuǎn)速、最高轉(zhuǎn)速(例如例如120%額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速)及及最低轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速(例如例如1%額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速)；對(duì)隨動(dòng)系統(tǒng)那么為最大跟蹤速度；對(duì)隨動(dòng)系統(tǒng)那么為最大跟蹤速度(線速度線速度max及角速及角速度度max)(例如例如1m/s及及100rad/s)、最低平穩(wěn)跟蹤速度、最低平穩(wěn)跟蹤速度(線速度線速度max及角速度及角速度max)(例如例如1cm/s及及0.01rad/s)；最大位移最大位移(線位移線位移及角位移)等。 maxnft3系統(tǒng)或任務(wù)對(duì)象的技術(shù)性能目的系統(tǒng)或任務(wù)對(duì)象的技術(shù)性能目的穩(wěn)態(tài)目的對(duì)調(diào)速系統(tǒng)，主要是靜差率穩(wěn)態(tài)目的對(duì)調(diào)速系統(tǒng)，主要是靜差率(例如例如s0.1%)和調(diào)速范圍和調(diào)速范圍

4、(例如例如100 1)；對(duì)隨動(dòng)系統(tǒng)，那么主要是階躍信號(hào)和等速信號(hào)輸入時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差；對(duì)隨動(dòng)系統(tǒng)，那么主要是階躍信號(hào)和等速信號(hào)輸入時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差(例如例如0.1mm或或1密位等密位等)。動(dòng)態(tài)目的對(duì)調(diào)速系統(tǒng)主要是因負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)而產(chǎn)生的最大動(dòng)態(tài)速降動(dòng)態(tài)目的對(duì)調(diào)速系統(tǒng)主要是因負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)而產(chǎn)生的最大動(dòng)態(tài)速降 (例如10r/min)和恢復(fù)時(shí)間 (是指從擾動(dòng)量作用開場(chǎng)，到被調(diào)量進(jìn)入并堅(jiān)持在離穩(wěn)態(tài)值某一誤差帶內(nèi)所需的時(shí)間。4系統(tǒng)或設(shè)備能夠具有的維護(hù)環(huán)節(jié)系統(tǒng)或設(shè)備能夠具有的維護(hù)環(huán)節(jié) 過電流維護(hù)，過電壓維護(hù)，過載維護(hù)，短路維護(hù)，停電過電流維護(hù)，過電壓維護(hù)，過載維護(hù)，短路維護(hù)，停電(或欠電壓或欠電壓)維護(hù)，超速維維護(hù)

5、，超速維護(hù)，限位維護(hù)，欠電流失磁維護(hù)，失步維護(hù)，超溫維護(hù)和聯(lián)鎖維護(hù)等。護(hù)，限位維護(hù)，欠電流失磁維護(hù)，失步維護(hù)，超溫維護(hù)和聯(lián)鎖維護(hù)等。5系統(tǒng)或設(shè)備能夠具備的控制功能系統(tǒng)或設(shè)備能夠具備的控制功能 點(diǎn)動(dòng)，自動(dòng)循環(huán)，半自動(dòng)循環(huán)，各分部自動(dòng)循環(huán)，爬行微調(diào)，聯(lián)鎖，集中控制點(diǎn)動(dòng)，自動(dòng)循環(huán)，半自動(dòng)循環(huán)，各分部自動(dòng)循環(huán)，爬行微調(diào)，聯(lián)鎖，集中控制與分散控制，平穩(wěn)起動(dòng)、迅速制動(dòng)停車，緊急停車和聯(lián)動(dòng)控制等。與分散控制，平穩(wěn)起動(dòng)、迅速制動(dòng)停車，緊急停車和聯(lián)動(dòng)控制等。6系統(tǒng)或設(shè)備能夠具有的顯示和報(bào)警功能系統(tǒng)或設(shè)備能夠具有的顯示和報(bào)警功能 電源通、斷指示，開、停機(jī)指示，過載斷路指示，缺相指示，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)指電源通、斷指示，開、

6、停機(jī)指示，過載斷路指示，缺相指示，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)指示，熔絲熔斷指示和各種缺點(diǎn)的報(bào)警指示及警鈴等。示，熔絲熔斷指示和各種缺點(diǎn)的報(bào)警指示及警鈴等。7任務(wù)對(duì)象的任務(wù)過程或工藝過程任務(wù)對(duì)象的任務(wù)過程或工藝過程 在了解上述目的和數(shù)據(jù)的同時(shí)，還應(yīng)了解這些數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)任務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生的在了解上述目的和數(shù)據(jù)的同時(shí)，還應(yīng)了解這些數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)任務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生的詳細(xì)的影響。例如造紙機(jī)超調(diào)會(huì)呵斥紙張斷裂；軋鋼機(jī)的過大的動(dòng)態(tài)速降會(huì)詳細(xì)的影響。例如造紙機(jī)超調(diào)會(huì)呵斥紙張斷裂；軋鋼機(jī)的過大的動(dòng)態(tài)速降會(huì)呵斥明顯的堆鋼和拉鋼景象；仿形加工機(jī)床驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的靈敏度直接影響到加呵斥明顯的堆鋼和拉鋼景象；仿形加工機(jī)床驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的靈敏度直接影響到加工精度的等級(jí)

7、；再如傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的調(diào)速范圍就關(guān)系到它能順應(yīng)的任務(wù)范圍等。工精度的等級(jí)；再如傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的調(diào)速范圍就關(guān)系到它能順應(yīng)的任務(wù)范圍等。在提出這些目的要求時(shí)，普通應(yīng)該是任務(wù)對(duì)象對(duì)系統(tǒng)的最低要求，或必需的在提出這些目的要求時(shí)，普通應(yīng)該是任務(wù)對(duì)象對(duì)系統(tǒng)的最低要求，或必需的要求；由于過高的要求，會(huì)使系統(tǒng)變得復(fù)雜，本錢顯著添加。而系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)要求；由于過高的要求，會(huì)使系統(tǒng)變得復(fù)雜，本錢顯著添加。而系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，一直是一個(gè)必需充分思索的要素。性，一直是一個(gè)必需充分思索的要素。而在調(diào)試系統(tǒng)時(shí)，那么應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ浚挥捎谙到y(tǒng)在實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，往而在調(diào)試系統(tǒng)時(shí)，那么應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ?；由于系統(tǒng)在實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，往往會(huì)有許多無法估計(jì)的

8、要素。同時(shí)還要估計(jì)到各種能夠出現(xiàn)的不測(cè)缺點(diǎn)，并往會(huì)有許多無法估計(jì)的要素。同時(shí)還要估計(jì)到各種能夠出現(xiàn)的不測(cè)缺點(diǎn)，并采取相應(yīng)的措施，以保證系統(tǒng)能平安可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。同樣，系統(tǒng)的可靠性，也采取相應(yīng)的措施，以保證系統(tǒng)能平安可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。同樣，系統(tǒng)的可靠性，也是一個(gè)一直必需充分思索的要素是一個(gè)一直必需充分思索的要素對(duì)一個(gè)實(shí)踐系統(tǒng)進(jìn)展分析，應(yīng)該先作定性分析，后作定量分析。即首先把根本的任務(wù)原理搞清楚，這可以把電路分成假設(shè)干個(gè)單元，對(duì)每一個(gè)單元又可分成假設(shè)干個(gè)環(huán)節(jié)。這樣先化整為零，弄清每個(gè)環(huán)節(jié)中每個(gè)元件的作用；然后再化零為整，抓住每個(gè)環(huán)節(jié)的輸入和輸出兩頭，搞清各單元和各環(huán)節(jié)之間的聯(lián)絡(luò)，統(tǒng)觀全局，搞清系統(tǒng)的任務(wù)原理

9、?，F(xiàn)以表8-1-1所示的晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的單元為例作一些闡明。1主電路主要是對(duì)電動(dòng)機(jī)電樞和勵(lì)磁繞組進(jìn)展正常供電，對(duì)它們的要求主要是平安可靠。因此在部件容量的選擇上，在經(jīng)濟(jì)和體積上相差不是太多的情況下，盡能夠選大一些。在維護(hù)環(huán)節(jié)上，對(duì)各種缺點(diǎn)出現(xiàn)的能夠性，都要有足夠的估計(jì)，并采取相應(yīng)的維護(hù)措施，配備必要的警報(bào)、顯示、自動(dòng)跳閘線路，以確保主電路平安可靠的要求。假設(shè)主電路采用晶閘管整流，那么還應(yīng)思索晶閘管整流時(shí)的諧波成分對(duì)電網(wǎng)的有害的影響；因此，通常要在交流進(jìn)線處串接交流電抗器或經(jīng)過整流變壓器供電。 自動(dòng)控制系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)控制對(duì)象 主電路 整流變壓器或交流電抗器整流電路單相或三相，半控橋或全控橋，可逆

10、或不可逆等在可逆電路中又分為有環(huán)流或無環(huán)流等電流互感器 維護(hù)環(huán)節(jié) 快速熔絲短路維護(hù) 過電流繼電器過載維護(hù) 阻容吸收交、直流兩側(cè)及元件兩端吸收浪涌電壓 過電壓維護(hù)硒堆、壓敏電阻、電抗器等 檢測(cè)電路 檢測(cè)安裝電流互感器、測(cè)速發(fā)電機(jī)、光電測(cè)速計(jì)、電磁感應(yīng)測(cè)速計(jì)、光電碼盤等檢測(cè)信號(hào)的分壓或放大 檢測(cè)信號(hào)的變換如相敏整流和濾波，A/D 和 D/A 變換等 觸發(fā)電路 同步電源 脈沖電源 移置信號(hào)控制 脈沖構(gòu)成 功率放大 控制電路 控制器調(diào)理器如 P、PD、PI、PID 等調(diào)理器，給定積分器 各種信號(hào)的綜合 各種反響環(huán)節(jié)如電流、轉(zhuǎn)速、電壓等量的負(fù)反響，微分負(fù)反響及截止負(fù)反響等及順饋補(bǔ)償。 其他功能的控制如點(diǎn)

11、動(dòng)調(diào)試、爬行調(diào)試、零速封鎖、平穩(wěn)啟動(dòng)、停車制動(dòng)、最大電流限制等 輔助電路 各種電源如給定電壓信號(hào)源、同步電壓源、脈沖信號(hào)電源、運(yùn)放器任務(wù)電源、電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電源等繼電維護(hù)電路或電子維護(hù)電路如過電流繼電維護(hù)、直流電動(dòng)機(jī) 失磁維護(hù)、快熔熔斷后的缺相維護(hù)、邏輯控制維護(hù)、超速維護(hù)、 限位維護(hù)及冷卻風(fēng)機(jī)的繼電維護(hù)等顯示與報(bào)警電路如電源指示，開機(jī)、停機(jī)指示、過載斷路指示、缺相指示、風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)指示，以及各種缺點(diǎn)的報(bào)警等 2觸發(fā)電路觸發(fā)電路主要思索的是它的移相特性主要思索的是它的移相特性(即移相范圍和線性度即移相范圍和線性度)，控制電壓的極，控制電壓的極性與數(shù)值，以及它與晶閘管輸出電壓間的關(guān)系。此外，還有同步電壓的

12、選擇，同步性與數(shù)值，以及它與晶閘管輸出電壓間的關(guān)系。此外，還有同步電壓的選擇，同步變壓器與主變壓器相序間的關(guān)系變壓器與主變壓器相序間的關(guān)系(鐘點(diǎn)數(shù)鐘點(diǎn)數(shù))，以及觸發(fā)脈沖的幅值和功率能否滿足晶，以及觸發(fā)脈沖的幅值和功率能否滿足晶閘管的要求，各觸發(fā)器的統(tǒng)調(diào)能否方便等等，這些都涉及到觸發(fā)電路與其他單元的閘管的要求，各觸發(fā)器的統(tǒng)調(diào)能否方便等等，這些都涉及到觸發(fā)電路與其他單元的聯(lián)絡(luò)，需求進(jìn)展綜合思索。聯(lián)絡(luò)，需求進(jìn)展綜合思索。3控制電路控制電路它是自動(dòng)控制系統(tǒng)的中樞部分，它的功能將直接影響控制系統(tǒng)的它是自動(dòng)控制系統(tǒng)的中樞部分，它的功能將直接影響控制系統(tǒng)的技術(shù)性能。對(duì)調(diào)速系統(tǒng)主要是電流和轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制；對(duì)恒

13、張力控制系統(tǒng)，除了電技術(shù)性能。對(duì)調(diào)速系統(tǒng)主要是電流和轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制；對(duì)恒張力控制系統(tǒng)，除了電流、轉(zhuǎn)速閉環(huán)外，還要再設(shè)置張力閉環(huán)控制；對(duì)隨動(dòng)系統(tǒng)，除位置閉環(huán)外，還可設(shè)流、轉(zhuǎn)速閉環(huán)外，還要再設(shè)置張力閉環(huán)控制；對(duì)隨動(dòng)系統(tǒng)，除位置閉環(huán)外，還可設(shè)置轉(zhuǎn)速閉環(huán)。假設(shè)對(duì)系統(tǒng)要求較高時(shí)，還可設(shè)置微分負(fù)反響或其他的自順應(yīng)反響環(huán)置轉(zhuǎn)速閉環(huán)。假設(shè)對(duì)系統(tǒng)要求較高時(shí)，還可設(shè)置微分負(fù)反響或其他的自順應(yīng)反響環(huán)節(jié)。節(jié)。對(duì)由運(yùn)放器組成的調(diào)理器電路，那么還要留意其輸入和輸出量的極性，輸入、對(duì)由運(yùn)放器組成的調(diào)理器電路，那么還要留意其輸入和輸出量的極性，輸入、輸出的限幅，零飄的抑制和零速或零位的封鎖等。輸出的限幅，零飄的抑制和零速或零

14、位的封鎖等。4 檢測(cè)電路檢測(cè)電路主要是檢測(cè)安裝的選擇，選擇時(shí)應(yīng)留意選擇適當(dāng)精度的檢測(cè)元件；主要是檢測(cè)安裝的選擇，選擇時(shí)應(yīng)留意選擇適當(dāng)精度的檢測(cè)元件；假設(shè)精度過高，不僅本錢添加，而且安裝條件苛刻；假設(shè)檢測(cè)元件精度過低，又無假設(shè)精度過高，不僅本錢添加，而且安裝條件苛刻；假設(shè)檢測(cè)元件精度過低，又無法滿足系統(tǒng)性能目的要求，由于系統(tǒng)的精度，正是依托檢測(cè)元件提供的反響信號(hào)來法滿足系統(tǒng)性能目的要求，由于系統(tǒng)的精度，正是依托檢測(cè)元件提供的反響信號(hào)來保證的。選擇時(shí)，還要留意輸出的模擬量，還是數(shù)字量；對(duì)計(jì)算機(jī)控制，那么應(yīng)選保證的。選擇時(shí)，還要留意輸出的模擬量，還是數(shù)字量；對(duì)計(jì)算機(jī)控制，那么應(yīng)選數(shù)字量輸出；對(duì)模擬控

15、制，那么應(yīng)選擇模擬量輸出；否那么還要添加數(shù)字量輸出；對(duì)模擬控制，那么應(yīng)選擇模擬量輸出；否那么還要添加A/D(或或D/A)單單元，既添加費(fèi)用，又添加傳送時(shí)間。此外檢測(cè)安裝要結(jié)實(shí)耐用、任務(wù)可靠、安裝方元，既添加費(fèi)用，又添加傳送時(shí)間。此外檢測(cè)安裝要結(jié)實(shí)耐用、任務(wù)可靠、安裝方便，并且希望輸出信號(hào)具有一定的功率和幅值。便，并且希望輸出信號(hào)具有一定的功率和幅值。5輔助電路輔助電路 那么主要是繼電那么主要是繼電(或電子或電子)維護(hù)電路、顯示電路和報(bào)警電路。繼維護(hù)電路、顯示電路和報(bào)警電路。繼電維護(hù)電路沒有電子線路那種易受干擾的缺陷，是一種有效而可靠的維護(hù)環(huán)節(jié)，應(yīng)電維護(hù)電路沒有電子線路那種易受干擾的缺陷，是一種

16、有效而可靠的維護(hù)環(huán)節(jié)，應(yīng)給予足夠的注重和思索。但其靈敏度、快速性以及自動(dòng)控制、自動(dòng)恢復(fù)等性能不及給予足夠的注重和思索。但其靈敏度、快速性以及自動(dòng)控制、自動(dòng)恢復(fù)等性能不及電子維護(hù)線路。電子維護(hù)線路。8.1.3搞清整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)原理搞清整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)原理在搞清各單元、各環(huán)節(jié)的作在搞清各單元、各環(huán)節(jié)的作用和各個(gè)元件的大致取值的根底用和各個(gè)元件的大致取值的根底上，再集零為整，抓住各單元的上，再集零為整，抓住各單元的輸入、輸出兩頭，將各個(gè)環(huán)節(jié)相輸入、輸出兩頭，將各個(gè)環(huán)節(jié)相互聯(lián)絡(luò)起來，畫出系統(tǒng)的框圖。互聯(lián)絡(luò)起來，畫出系統(tǒng)的框圖。然后在這根底上，搞清整個(gè)系統(tǒng)然后在這根底上，搞清整個(gè)系統(tǒng)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的任務(wù)原理

17、和出現(xiàn)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的任務(wù)原理和出現(xiàn)各種缺點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)的任務(wù)情況。各種缺點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)的任務(wù)情況。8.2.1系統(tǒng)調(diào)試前的預(yù)備任務(wù)系統(tǒng)調(diào)試前的預(yù)備任務(wù) 1了解任務(wù)對(duì)象的任務(wù)要求了解任務(wù)對(duì)象的任務(wù)要求(或加工工藝要求或加工工藝要求)，仔細(xì)檢查機(jī)械部件和檢測(cè)安裝的安裝情況。，仔細(xì)檢查機(jī)械部件和檢測(cè)安裝的安裝情況。能否會(huì)阻力過大或卡死。由于機(jī)械部件安裝得不好能否會(huì)阻力過大或卡死。由于機(jī)械部件安裝得不好,開車后會(huì)產(chǎn)惹事故開車后會(huì)產(chǎn)惹事故,檢測(cè)安裝安裝得不好檢測(cè)安裝安裝得不好(如偏心、有間隙、甚至卡死等如偏心、有間隙、甚至卡死等)將會(huì)會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的精度將會(huì)會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的精度,構(gòu)成振蕩構(gòu)成振蕩,甚至產(chǎn)惹事故。甚至產(chǎn)

18、惹事故。 2. 系統(tǒng)調(diào)試是在各單元和部件全部合格的前題下進(jìn)展的。因此，在系統(tǒng)調(diào)試前，要對(duì)各單元系統(tǒng)調(diào)試是在各單元和部件全部合格的前題下進(jìn)展的。因此，在系統(tǒng)調(diào)試前，要對(duì)各單元進(jìn)展測(cè)試，檢查它們的任務(wù)能否正常，并作記錄，記錄要存檔，以便于清查事故緣由。進(jìn)展測(cè)試，檢查它們的任務(wù)能否正常，并作記錄，記錄要存檔，以便于清查事故緣由。3系統(tǒng)調(diào)試是在按圖樣要求接線無誤的前提下進(jìn)展的。因此，在調(diào)試前，檢查各接線能否正系統(tǒng)調(diào)試是在按圖樣要求接線無誤的前提下進(jìn)展的。因此，在調(diào)試前，檢查各接線能否正確、牢靠。特別是接地線和繼電維護(hù)線路，更要仔細(xì)檢查確、牢靠。特別是接地線和繼電維護(hù)線路，更要仔細(xì)檢查(對(duì)自制設(shè)備或經(jīng)過

19、長(zhǎng)途運(yùn)輸后的設(shè)對(duì)自制設(shè)備或經(jīng)過長(zhǎng)途運(yùn)輸后的設(shè)備，更應(yīng)仔細(xì)檢查、核對(duì)備，更應(yīng)仔細(xì)檢查、核對(duì))。未經(jīng)檢查，貿(mào)然投入運(yùn)轉(zhuǎn)。未經(jīng)檢查，貿(mào)然投入運(yùn)轉(zhuǎn),常會(huì)呵斥嚴(yán)重事故。常會(huì)呵斥嚴(yán)重事故。4寫出調(diào)試大綱。明確調(diào)試順序。系統(tǒng)調(diào)試是最容易產(chǎn)生脫漏、慌亂和出現(xiàn)事故的階段，因?qū)懗稣{(diào)試大綱。明確調(diào)試順序。系統(tǒng)調(diào)試是最容易產(chǎn)生脫漏、慌亂和出現(xiàn)事故的階段，因此一定要明確調(diào)試步驟，寫出調(diào)試大綱；并對(duì)參與調(diào)試的人員進(jìn)展分工，對(duì)各種能夠出現(xiàn)的此一定要明確調(diào)試步驟，寫出調(diào)試大綱；并對(duì)參與調(diào)試的人員進(jìn)展分工，對(duì)各種能夠出現(xiàn)的事故事故(或缺點(diǎn)或缺點(diǎn))事先進(jìn)展分析，并訂出產(chǎn)惹事故后的應(yīng)急措施。事先進(jìn)展分析，并訂出產(chǎn)惹事故后的應(yīng)急措施

20、。5預(yù)備好必要的儀器、儀表。例如雙蹤示波器、高內(nèi)阻萬用表、代用負(fù)載電阻箱、慢掃描示預(yù)備好必要的儀器、儀表。例如雙蹤示波器、高內(nèi)阻萬用表、代用負(fù)載電阻箱、慢掃描示波器或數(shù)字示波器、兆歐表，和其他監(jiān)控儀表波器或數(shù)字示波器、兆歐表，和其他監(jiān)控儀表(如電壓表、電流表、轉(zhuǎn)速表等如電壓表、電流表、轉(zhuǎn)速表等)以及作為調(diào)試輸以及作為調(diào)試輸入信號(hào)的直流穩(wěn)壓電源和印制電路接長(zhǎng)板等。入信號(hào)的直流穩(wěn)壓電源和印制電路接長(zhǎng)板等。選用調(diào)試儀器時(shí)，要留意選用儀器的功能選用調(diào)試儀器時(shí)，要留意選用儀器的功能(型號(hào)型號(hào))、精度、量程能否符合要求，要盡量選用高輸、精度、量程能否符合要求，要盡量選用高輸入阻抗的儀器入阻抗的儀器(如數(shù)字

21、萬用表、示波器等如數(shù)字萬用表、示波器等)，以減小丈量時(shí)的負(fù)載效應(yīng)。此外還要特別留意丈量，以減小丈量時(shí)的負(fù)載效應(yīng)。此外還要特別留意丈量?jī)x器的接地儀器的接地(以免高電壓經(jīng)過分布電容竄入控制電路以免高電壓經(jīng)過分布電容竄入控制電路)和丈量時(shí)要把弱電的公共端線和強(qiáng)電的零和丈量時(shí)要把弱電的公共端線和強(qiáng)電的零線分開線分開(例如丈量電力電子電路用的雙蹤示波器的公共線不可接強(qiáng)電地線例如丈量電力電子電路用的雙蹤示波器的公共線不可接強(qiáng)電地線)。6預(yù)備好記錄用紙，并畫好記錄表格。預(yù)備好記錄用紙，并畫好記錄表格。7清理和隔離調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)，使調(diào)試人員處于進(jìn)展活動(dòng)最方便的位置，各就各位。對(duì)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部清理和隔離調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)，使調(diào)試人

22、員處于進(jìn)展活動(dòng)最方便的位置，各就各位。對(duì)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分和電力線應(yīng)加罩防護(hù)，以保證人身平安。調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)還應(yīng)配有可切斷電力總電源的分和電力線應(yīng)加罩防護(hù)，以保證人身平安。調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)還應(yīng)配有可切斷電力總電源的“緊停緊停開關(guān)和有關(guān)維護(hù)安裝，還應(yīng)配備滅火消防設(shè)備，以防萬一。開關(guān)和有關(guān)維護(hù)安裝，還應(yīng)配備滅火消防設(shè)備，以防萬一。調(diào)試的順序大致是：1.先單元，后系統(tǒng)。2. 先控制回路，后主電路。3. 先檢驗(yàn)維護(hù)環(huán)節(jié)，后投入運(yùn)轉(zhuǎn)。4.通電調(diào)試時(shí)，先用電阻負(fù)載替代電動(dòng)機(jī)，待電路正常后，再換接電動(dòng)機(jī)負(fù)載。5.對(duì)調(diào)速系統(tǒng)和隨動(dòng)系統(tǒng)，調(diào)試的關(guān)鍵是電動(dòng)機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)。投入運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，普通先加低給定電壓開環(huán)起動(dòng)，然后逐漸加大反響量(和給定

23、量)。6. 對(duì)多環(huán)系統(tǒng)，普通為先調(diào)內(nèi)環(huán)，后調(diào)外環(huán)。7. 對(duì)加載實(shí)驗(yàn)，普通應(yīng)先輕載后重載；先低速后高速，高、低速都不可超越限制值。 8. 系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，應(yīng)首先使系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),通常先將PI調(diào)理器的積分電容短接(改為比例調(diào)理器)，待穩(wěn)定后，再恢復(fù)PI調(diào)理器，繼續(xù)進(jìn)展調(diào)理(將積分電容短接，可降低系統(tǒng)的階次，有利系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，但會(huì)添加穩(wěn)態(tài)誤差)。9.先調(diào)整穩(wěn)態(tài)精度，后調(diào)整動(dòng)態(tài)目的。對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，可采用慢掃描示波器或采用數(shù)字(記錄性)示波器，記錄有關(guān)參量的波形(如今也可采用虛擬示波器來記錄有關(guān)波形)。10.分析系統(tǒng)的動(dòng)、穩(wěn)態(tài)性能的數(shù)據(jù)和波形記錄。對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)展分析，找出系統(tǒng)參數(shù)配置中的問題，以作

24、進(jìn)一步的改良調(diào)試。8.2.3系統(tǒng)調(diào)試過程系統(tǒng)調(diào)試過程今以雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)為例來闡明系統(tǒng)的調(diào)試過程。 1系統(tǒng)控制回路各單元和部件的檢查和測(cè)試(并記錄有關(guān)數(shù)據(jù)) (1) 拔出全部控制單元印制電路板，斷開電動(dòng)機(jī)電樞主回路(可將平波電抗器一端卸開)。 (2) 檢查各類電源的輸出電壓的幅值(如運(yùn)放器任務(wù)電壓，給定信號(hào)電壓，觸發(fā)器電源電壓，同步電壓，電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電壓等)，以及用來調(diào)試的給定信號(hào)電壓。 (3) 核對(duì)主回路U、V、W三相電壓的相序，觸發(fā)電路同步電壓的相序以及它和主回路電壓間的關(guān)系能否符合觸發(fā)電路的要求(相序可用雙線示波器來察看)。 (4) 觸發(fā)電路調(diào)試。先調(diào)整其中的一塊觸發(fā)器。主要是檢查輸出觸

25、發(fā)脈沖的幅值與脈寬(用雙線示波器察看，下同)。然后經(jīng)過改動(dòng)調(diào)試信號(hào)電壓(替代控制電壓 )來檢查脈沖的移相范圍(對(duì)三相全控橋，那么要求移相120)。假設(shè)移相范圍過大或不夠，對(duì)鋸齒波觸發(fā)器，那么調(diào)理鋸齒波斜率。 在調(diào)好一塊觸發(fā)器后，再以此為基準(zhǔn)，調(diào)試其他各塊觸發(fā)器；假設(shè)為雙脈沖觸發(fā)，那么應(yīng)使兩個(gè)脈沖間隔互為60(假設(shè)為鋸齒波觸發(fā)器，那么主要調(diào)理得使各鋸齒波平行)。 (5) 調(diào)整電流調(diào)理器(ACR)和速度調(diào)理器(ASR)的運(yùn)放電路。 先檢查零點(diǎn)飄移(整定運(yùn)放器電路的調(diào)零電位器，使之到達(dá)零輸入時(shí)為零輸出)。假設(shè)調(diào)整后，零點(diǎn)仍飄移，那么應(yīng)思索增設(shè)一個(gè)高阻值( )的反響電阻(如今許多運(yùn)放模塊，內(nèi)部已有抑制

26、零飄功能，毋需外部調(diào)整)。 然后，以調(diào)試信號(hào)電壓輸人，整定其輸出電壓限幅值(普通為810V)。 (6) 對(duì)反響信號(hào)電壓(如 及 )，在投入運(yùn)轉(zhuǎn)前，先將調(diào)理電位器調(diào)至最上限(即使 及 為較大數(shù)值)；這樣在投入運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不致呵斥電流和轉(zhuǎn)速過大。同時(shí)還要檢查反響信號(hào)的極性與給定信號(hào)能否相反(假設(shè)為負(fù)反響的話)。CUM2fiUfnUfiUfnU 2系統(tǒng)主電路、繼電維護(hù)電路的檢查和電流開環(huán)的整定1檢查主電路時(shí)，先將控制回路斷路(可拔去ASR和ACR運(yùn)放插件)，而以調(diào)試信號(hào)去替代ACR的輸出電壓 ，去控制觸發(fā)電路(調(diào)試信號(hào)通常經(jīng)過印刷線路“接插件接入)。改動(dòng)調(diào)試信號(hào)，即可改動(dòng)整流安裝輸出電壓 。 (2)在主

27、電路輸出端以三相電阻負(fù)載(燈泡或電阻箱)來替代電動(dòng)機(jī)。合上開關(guān)，接通主電路。 (3)測(cè)定主電路輸出電壓 與控制電壓 間的關(guān)系，并調(diào)理觸發(fā)電路的總偏置電壓，使 時(shí)， 。 (4)改動(dòng) 數(shù)值，察看在不同控制角( )時(shí)的 波形能否正常(詳細(xì)波形，參見變流技術(shù)書籍)。 (5)主電路小電流通電后，可拔去一相快速熔絲，以檢驗(yàn)缺相維護(hù)環(huán)節(jié)的動(dòng)作和報(bào)警能否有效。 (6)檢查電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路斷路時(shí)，失磁維護(hù)能否正常。 (7)調(diào)理調(diào)試信號(hào)，使主電路電流到達(dá)最大允許電流，即 ，這時(shí)整定電流反響分壓電位器，使電流反響電壓 (810V)(此即整定電流反響系數(shù) )。(8)假設(shè)主電路設(shè)有過電流繼電器，那么可調(diào)理電流至規(guī)定動(dòng)作值

28、，然后整定過電流繼電器動(dòng)作，并檢驗(yàn)繼電維護(hù)電路，能否使主電路開關(guān)跳閘。cUdUdUcU0cU0dUcU120,90,60,30,0dUmdII simfiUU3系統(tǒng)開環(huán)調(diào)試及速度環(huán)的整定系統(tǒng)開環(huán)調(diào)試及速度環(huán)的整定 由于電流環(huán)(內(nèi)環(huán))曾經(jīng)整定，這里的開環(huán)主要指速度環(huán)(外環(huán))開環(huán)。(1) 電流環(huán)曾經(jīng)整定，因此可插上電流調(diào)理器ACR的插件板，并將ACR的反響電容器短路，(即將PI調(diào)理器改為P調(diào)理器)。這時(shí)速度調(diào)理器的輸出( )由調(diào)試信號(hào)來替代,先將調(diào)試信號(hào)電壓調(diào)至零，電動(dòng)機(jī)電樞和勵(lì)磁繞組均接上對(duì)應(yīng)電源，然后合上開關(guān)。 察看主電路電壓波形，這時(shí)應(yīng)該 ，電動(dòng)機(jī)不應(yīng)該轉(zhuǎn)動(dòng)。假設(shè)有爬行或顫抖,那么闡明 。這

29、時(shí)應(yīng)重新檢查觸發(fā)器、總偏置電壓及電流調(diào)理器的運(yùn)放電路，以排除上述景象。 (2) 逐漸加大調(diào)試信號(hào)電壓，使電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)(任務(wù)對(duì)象應(yīng)為空載，電動(dòng)機(jī)那么為輕載)。這時(shí)應(yīng)檢查各機(jī)械部分運(yùn)轉(zhuǎn)能否正常，主電路的電壓及電流波形能否正常。 (3) 在開環(huán)低速運(yùn)轉(zhuǎn)正常的情況下，逐漸增大轉(zhuǎn)速，同時(shí)監(jiān)視各量的變化，并作記錄。當(dāng)轉(zhuǎn)速到達(dá)額定值時(shí)，那么整定速度反響分壓電位器，使 為給定電壓的上限)。此即整定轉(zhuǎn)速反響系數(shù) 。 snU0, 0ddIU0dUsnmsnmfnUUU( 4系統(tǒng)閉環(huán)調(diào)試(1)由于速度環(huán)已整定，可接上轉(zhuǎn)速負(fù)反響，插上速度調(diào)理器ASR插件。先將ASR和ACR的反響電容用暫時(shí)線短接(即將PI調(diào)理器暫時(shí)

30、改為P調(diào)理器)。并將 調(diào)至零。合上開關(guān)，然后逐漸增大 ，使轉(zhuǎn)速上升，繼續(xù)察看系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)能否正常，有無振蕩。察看輸出電壓、電流的波形，并記錄有關(guān)數(shù)值(例如 等)。 (2)待空載正常運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間(幾小時(shí))后，可分段如(0.1，0.2，0.9,1.0) 逐次添加負(fù)載至額定值，并記錄下 等的數(shù)值。這時(shí)可作出機(jī)械特性曲線，分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度。(3)在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后，可將調(diào)理器反響電容兩端的暫時(shí)短道路撤除，反復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，觀測(cè)系統(tǒng)能否穩(wěn)定，特別是在低速和輕載時(shí)。假設(shè)不穩(wěn)定，可適當(dāng)降低電流調(diào)理器ACR的比例系數(shù)K；，適當(dāng)增大ACR微分時(shí)間常數(shù) ，并適當(dāng)增大反響濾波電容量，使電流振蕩減小。當(dāng)然，電流振蕩也與速

31、度調(diào)理器ASR的參數(shù)有關(guān)，也可同時(shí)適當(dāng)降低ASR的比例系數(shù)K。，適當(dāng)增大ASR微分時(shí)間常數(shù) ，并適當(dāng)增大速度反響濾波電容。假設(shè)仍不能穩(wěn)定，那么對(duì)PI調(diào)理器，再添加一個(gè)高阻值的反響電阻。當(dāng)然這會(huì)降低穩(wěn)態(tài)精度?？傊瑓?shù)的調(diào)理，首先保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)(然后是提高穩(wěn)態(tài)精度)。(4)在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)并到達(dá)所需求穩(wěn)態(tài)精度后，可對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)展測(cè)定和調(diào)整。這通常以開關(guān)作為階躍信號(hào)，察看并記錄下主要變量如 (對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速n)， (對(duì)應(yīng) )， 等的呼應(yīng)曲線，并從中分析調(diào)理器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響，找出改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的調(diào)理趨向，再作進(jìn)一步的調(diào)整，使系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)性能逐漸到達(dá)要求的目的。sUddsiIUnU,sUN

32、IddsiIUnU,iTnTfnUfiUdicsiUU ,上節(jié)論述的系統(tǒng)調(diào)試的方法，通常用于新試制的控制系統(tǒng)(或非標(biāo)設(shè)備或?qū)嶒?yàn)安裝)。而如今許多控制系統(tǒng)多采用各種現(xiàn)成的(公用的或通用的)控制安裝(市場(chǎng)產(chǎn)品)來進(jìn)展控制。對(duì)現(xiàn)成的產(chǎn)品進(jìn)展調(diào)試要簡(jiǎn)便得多，但調(diào)試時(shí)仍要留意：(1) 仔細(xì)、反復(fù)閱讀控制器產(chǎn)品闡明書，摘錄下要點(diǎn)，列成表格，用彩色筆醒目地標(biāo)出重要本卷須知，并力爭(zhēng)把這些全部記住(這是調(diào)試現(xiàn)成產(chǎn)品的關(guān)鍵)。(2) 仔細(xì)檢查控制對(duì)象有無缺點(diǎn)(如機(jī)械傳動(dòng)、電氣絕緣等能否正常)。 (3) 檢查控制器與控制對(duì)象間的接線能否正確、牢靠。 (4) 根聽闡明書和系統(tǒng)對(duì)性能的要求，對(duì)各種物理量逐一進(jìn)展設(shè)定；如

33、轉(zhuǎn)速(額定轉(zhuǎn)速、最高轉(zhuǎn)速、最低轉(zhuǎn)速)，正、反轉(zhuǎn)向，最大限制電流，升、降速時(shí)的加速度(給定積分時(shí)間常數(shù))，采用的反響方式(如位置負(fù)反響或轉(zhuǎn)速負(fù)反響，還是電壓負(fù)反響，以及電流正反響等)的選擇，PID調(diào)理器參數(shù)的選擇與整定以及其他維護(hù)環(huán)節(jié)的選擇等(這一切都要預(yù)先確定，并做到心中有數(shù))。(5) 通電前，可先將設(shè)定量先放在較低的量值上(如低壓、低速、輕載、小電流等)，假設(shè)有能夠，也可先用電阻性負(fù)載來取代電動(dòng)機(jī)進(jìn)展測(cè)試。總之，對(duì)現(xiàn)成的產(chǎn)品，雖然它里面已設(shè)置較多的維護(hù)環(huán)節(jié)，但調(diào)試者仍要仔細(xì)、按步就班地根聽闡明書，一步一步地設(shè)定與調(diào)試，并在調(diào)試時(shí)不斷察看有無異常情況產(chǎn)生(如摩擦聲，振動(dòng)聲、焦味等)。掌握要領(lǐng)、正確運(yùn)用、維護(hù)檢查、及時(shí)修繕，是提高消費(fèi)效率，保證產(chǎn)質(zhì)量量，充分發(fā)揚(yáng)自動(dòng)控制安裝性能的根本保證。8.3.1系統(tǒng)的維護(hù)和運(yùn)用系統(tǒng)的維護(hù)和運(yùn)用晶閘管、晶體管和集