自动控制元件自动控制元件直流伺服电动机的静态关系式直流伺服电动机的静态关系式其中，其中，直流伺服电动机的静态特性直流伺服电动机的静态特性 或或不同控制电压时的机械特性不同控制电压时的机械特性直流伺服电动机的控制特性直流伺服电动机的控制特性n n负载转矩不变时，负载转矩不变时，n=n=f(Uaf(Ua) )的关系的关系 或或 式中式中控制特性控制特性n n控制特性曲线的斜率控制特性曲线的斜率 ，与负载无关。，与负载无关。n n伺服电动机的始动电压：伺服电动机的始动电压：控制特性控制特性可变负载的机械特性可变负载的机械特性控制特性控制特性直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的工作状态一、电动机工作状态的工作特点电源电压：UaEa，方向与Ea相反电流：方向与Ea相反，数值小于堵转电流电磁转矩：方向与n相同，数值小于堵转转矩能量关系：电能转化为机械能转速：低于空载转速直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的工作状态二、发电机工作状态电源电压：UaEa，方向仍与Ea相反电流：方向与Ea相同，这是发电机的特点电磁转矩：方向与n相反，起制动作用能量关系：机械能转化为电能转速：高于理想空载转速直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的工作状态三、反接制动状态电源电压：方向与Ea相同电流：方向与Ea、Ua同向 Ia=(Ua+Ea)/(Ra+Ri)电磁转矩：方向与n相反，起制动作用，数值大于堵转转矩能量关系：电机本身的机械能转化为电能电源输出电能到电机，全部电能消耗在电枢回路的电阻上（铜耗）直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的工作状态四、能耗制动状态四、能耗制动状态此时，此时，UaUa0 0，是发电机状态的特殊情况。电磁转，是发电机状态的特殊情况。电磁转矩与转速方向相反，属于制动状态。矩与转速方向相反，属于制动状态。电枢电流电枢电流直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的工作状态直流伺服电动机的动态特性直流伺服电动机的动态特性 分析动态特性的一般方法，大致有如下的基本步骤：分析动态特性的一般方法，大致有如下的基本步骤：1 1、 找出元件运行在过渡过程中所遵循的物理规律。这些规找出元件运行在过渡过程中所遵循的物理规律。这些规律都是用动态方程组来描述的。律都是用动态方程组来描述的。2 2、 根据动态方程组，消去中间变量，求取要研究的输出量根据动态方程组，消去中间变量，求取要研究的输出量和输入量关系的微分方程，并将其标准化。和输入量关系的微分方程，并将其标准化。 3 3、按照初始条件解微分方程，求得相应输出量的时间函数。、按照初始条件解微分方程，求得相应输出量的时间函数。 4 4、分析上述时间函数所描述的状态参量过渡过程的特点，、分析上述时间函数所描述的状态参量过渡过程的特点，并画出过渡过程曲线。并画出过渡过程曲线。阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程动态方程动态方程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程经过变换，可得经过变换，可得阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程代入电压平衡方程，消去中间变量后，得代入电压平衡方程，消去中间变量后，得规化为标准形式如下：规化为标准形式如下：阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程假设理想空载，假设理想空载，TcTc0 0方程方程特征方程特征方程特征方程的根特征方程的根阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程转速的解转速的解初始条件初始条件阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程控制电流的过渡过程控制电流的过渡过程因因有有得得其中，初始条件其中，初始条件阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程n n过渡过程结束后，直流伺服电动机进入新的平衡过渡过程结束后，直流伺服电动机进入新的平衡状态。状态。n n新稳态参量表达式新稳态参量表达式阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程n n过渡过程曲线过渡过程曲线阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程n n过渡过程曲线过渡过程曲线阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程n n过渡过程曲线过渡过程曲线阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程n n动态参数：机电时间常数动态参数：机电时间常数习题习题n nP.50 13，16