電氣傳動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)建模二.ppt

電氣傳動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 課 程 設(shè) 計(jì) （二）,雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)1,系統(tǒng)建模參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn),待測(cè)參數(shù)： 電動(dòng)機(jī) 電樞內(nèi)阻 Ra 電勢(shì)轉(zhuǎn)速系數(shù) Ce 整流電源 等效內(nèi)阻 Rn 放大系數(shù) Ks 平波電感 直流內(nèi)阻 Rd 電樞回路 總電阻 R= Ra+ Rn+ Rd 電磁時(shí)間常數(shù) TL 機(jī)電時(shí)間常數(shù) Tm,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及技術(shù)要領(lǐng) - 變流電源內(nèi)阻 Rn,( 伏安法 ) 條件：電機(jī)靜止，電樞回路外串限流電阻 固定控制信號(hào) Uct 大小，0.5AId 1A,D,L,Rn, ,Rn,L,D,Ud0,Uct,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及技術(shù)要領(lǐng) - 電樞內(nèi)阻 Ra、平波電感內(nèi)阻 Rd,D,Rn,Uct,Ra,Rd,( 伏安法 ) 電機(jī)靜止，電樞回路外串限流電阻 固定控制信號(hào) Uct 大小，Id 1A(額定負(fù)載熱效點(diǎn)) 使電樞處于三個(gè)不同位置（約120o對(duì)稱）進(jìn)行三次測(cè)量(Ura，Urd，Id)，求 Ra ，Rd 的平均值,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及技術(shù)要領(lǐng) - 電動(dòng)機(jī)電勢(shì)轉(zhuǎn)速系數(shù) Ce,空載啟動(dòng)電機(jī)并穩(wěn)定運(yùn)行（Id0大小基本恒定） 給定兩個(gè)大小不同的控制信號(hào) Uct ，測(cè)量?jī)山M穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的Ud、n數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及技術(shù)要領(lǐng) - 整流電源放大系數(shù) Ks,Ud0,Uct,電路圖,電機(jī)靜止，電樞回路外串限流電阻 分級(jí)調(diào)節(jié)控制信號(hào) Uct 大小，并保持Id 1A 在Ud0有效范圍內(nèi)，測(cè)量每一組 Uct ，Ud，Id，數(shù)據(jù)應(yīng)大于10 組以上，測(cè)量上限不低于最大理想空載整流輸出電壓Ud0max 按 Ud0 = Ud+IdRn 作出電源輸入-輸出特性曲線(用Excel生成) 取線性段3段以上斜率，求其平均值得Ks,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及技術(shù)要領(lǐng) - 電樞回路電磁時(shí)間常數(shù) TL,斷開(kāi)電樞回路連線 使用電感表測(cè)量電樞回路總電感量 L,D,La,Ld,電感表,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及技術(shù)要領(lǐng) - 電樞回路機(jī)電時(shí)間常數(shù) Tm,電機(jī)空載，突加給定，并使起動(dòng)峰值電流達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定最大電流Idm 記錄 id 波形，由下列公式計(jì)算Tm,0 tA tB t,n,Idm Idz,雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo),性能指標(biāo)： 靜態(tài)： s% 5% D = 3 動(dòng)態(tài)： i% 5% n% 10%,已知條件： 最大速度給定 U*nm = 5v 最大電流給定 U*im = 5v 最大電樞電流 Idm = 1.4A 電流反饋強(qiáng)度 = 5v/ 1.4A 速度反饋強(qiáng)度 = 5v/ 1450rpm 調(diào)節(jié)器輸入電阻 R0 = 20K 調(diào)節(jié)器輸入濾波電容 C0i = 0.224F Con= 0.104F,設(shè)計(jì)報(bào)告要求：內(nèi)容結(jié)構(gòu),第一部分：設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)目標(biāo)： 系統(tǒng)基本功能描述下（系統(tǒng)的基本運(yùn)行功能，穩(wěn)態(tài) 動(dòng)態(tài)指標(biāo) 、期望調(diào)速性能示意說(shuō)明等) 系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)示意圖 客觀條件： 使用設(shè)備列表清單（實(shí)驗(yàn)裝置、儀表的名稱 型號(hào) 規(guī)格等） 主要設(shè)備功能描述 第二部分：系統(tǒng)建模 系統(tǒng)固有參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（實(shí)驗(yàn)原理，原始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理、圖表及結(jié)果等）,第三部分：系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1.系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)內(nèi)容（系統(tǒng)傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計(jì)步驟、PI參數(shù)計(jì)算及電路實(shí)現(xiàn)結(jié)果等） 2.基于Matlab仿真平臺(tái)，利用理論設(shè)計(jì)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，對(duì)如下條件時(shí)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)進(jìn)行仿真，評(píng)估并調(diào)試系統(tǒng)調(diào)節(jié)器參數(shù)： Un*=Un*m時(shí)，負(fù)載Id = Id0(約Idm/10) Un*=Un*m時(shí)，負(fù)載Id = Idm/2 第四部分：系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試內(nèi)容：包括主要調(diào)試步驟、原始數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理圖表、最終調(diào)試結(jié)果參數(shù)等,設(shè)計(jì)報(bào)告要求：內(nèi)容結(jié)構(gòu),第五部分：系統(tǒng)評(píng)估 系統(tǒng)實(shí)際性能評(píng)價(jià)： 就與論設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)估 系統(tǒng)誤差分析： 對(duì)實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)條件 數(shù)據(jù)處理 設(shè)計(jì)原理 人為因素可能導(dǎo)致的誤差進(jìn)行分析 必要的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題分析,實(shí)驗(yàn)安排：,每人需進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室2次：建模實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)調(diào)試； 全年級(jí)分為8批次，平均 25人/批，個(gè)人確定所在分組后不能中途更換，可跨班分組；第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)提交本批次分組名單。 建模實(shí)驗(yàn)和調(diào)試實(shí)驗(yàn)的批次順序一致。 系統(tǒng)調(diào)試實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，完成設(shè)計(jì)報(bào)告一人一份，按自然班由班長(zhǎng)或?qū)W委統(tǒng)一收齊并簽收。,7月01日 （周一） 14:30-17:30 （卓越工程師班） 7月02日 （周二） 09:00-12:00 7月02日 （周二） 14:30-17:30 7月03日 （周三） 09:00-12:00 7月03日 （周三） 14:30-17:30 7月04日 （周四） 09:00-12:00 7月04日 （周四） 14:30-17:30 7月05日 （周五） 09:00-12:00,建模實(shí)驗(yàn)：,7月05日 （周五） 14:30-18:00（卓越工程師班） 7月08日 （周一） 08:30-12:00 7月08日 （周一） 14:30-18:00 7月09日 （周二） 08:30-12:00 7月09日 （周二） 14:30-1