1.1.2 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成

依據(jù)圖1-1按照閉環(huán)結(jié)構(gòu)形式所組成的電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如圖1-2所示，可以看出，電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)及其負(fù)載、電力電子電能變換電路、控制器及信息檢測器等按照負(fù)反饋原則而構(gòu)成的。

1.電動(dòng)機(jī)及負(fù)載

電動(dòng)機(jī)及負(fù)載是電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制對(duì)象，其相關(guān)學(xué)科是電機(jī)學(xué)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)。電動(dòng)機(jī)分為兩大類，即直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，交流電動(dòng)機(jī)分為兩大類，即異步電動(dòng)機(jī)（也稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)）和同步電動(dòng)機(jī)。

電動(dòng)機(jī)的負(fù)載按其轉(zhuǎn)矩性質(zhì)，可分為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載以及風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載。

2.電力電子電能變換電路

電力電子電能變換電路由半導(dǎo)體電力電子開關(guān)器件構(gòu)成，其相關(guān)學(xué)科為“電力電子學(xué)”（電力電子技術(shù)）。對(duì)于直流調(diào)速系統(tǒng)而言是采用半控型晶閘管（SCR）器件所組成的整流電路（或采用全控器件構(gòu)成的直流PWM變換電路）；對(duì)于現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)而言，是采用電力電子全控型器件（IGBT、IEGT、IGCT）所組成的變壓變頻電路。

3.控制器

與控制器相關(guān)的學(xué)科為自動(dòng)控制理論及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。現(xiàn)在普遍采用以微處理器（單片機(jī)、DSP等）為核心的全數(shù)字控制器。

4.信息檢測器（傳感器、信息處理器）

電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中需要檢測電壓、電流、轉(zhuǎn)速和位置等物理量作為反饋信號(hào)。其相關(guān)學(xué)科是“檢測技術(shù)”和“數(shù)據(jù)處理技術(shù)”。為了真實(shí)可靠地得到這些信號(hào)，需要相應(yīng)的傳感器。電壓、電流傳感器的輸出信號(hào)多為連續(xù)的模擬量，而轉(zhuǎn)速和位置傳感器的輸出信號(hào)因傳感器的類型而異，可以是連續(xù)的模擬量，也可以是離散的數(shù)字量。

信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理包括電壓匹配、極性轉(zhuǎn)換、脈沖整形等，對(duì)于計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)而言，必須將傳感器輸出的模擬或數(shù)字信號(hào)變換為可用于計(jì)算機(jī)運(yùn)算的數(shù)字量。數(shù)據(jù)處理的另一個(gè)重要作用是“去偽存真”，即從帶有隨機(jī)擾動(dòng)的信號(hào)中篩選出反映被測量的真實(shí)信號(hào)。常用的數(shù)據(jù)處理方法是信號(hào)濾波，對(duì)于數(shù)字控制系統(tǒng)通常采用模擬濾波電路和計(jì)算機(jī)軟件數(shù)字濾波相結(jié)合的方法。