帶電流截至負反饋地轉速單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)

1、實用標準文案電力拖動控制技術課程設計說明書題 目：帶電流截止負反饋單閉環(huán)調速系統(tǒng)仿真學 院：信息與控制工程學院專 業(yè)： 自動化班 級： 3 班學生: 王錫華學 號:導教師 : 管豐年2016 年 6 月 20 日文檔大全實用標準文案目錄摘 要. 21 已知條件及控制對象的基本參數(shù). 32 設計要求 . 33 設計任務 . 34 原理 . 35 閉環(huán)直流調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)參數(shù)的計算 . 46 仿真 . 67 課程設計體會 . 12參考文獻 . 13文檔大全實用標準文案摘要帶電流截止負反饋的閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的在對調速精度要求不高的， 大功率容 量的電機中的應用是非常廣泛的，它具

2、有控制簡單方便，調速性能較好， 設備成 本低等的優(yōu)點。本次設計是基于對組成調速系統(tǒng)的兩個主要部分：主電路， 包括主回路方案的確定、 元器件的參數(shù)計算和選型、 觸發(fā)電路和保護環(huán) 節(jié)；控制電路， 包括轉速負反饋環(huán)節(jié)的參數(shù)計算、 電流截止負反饋環(huán)節(jié)的參數(shù)計 算，電流檢測環(huán)節(jié)和調節(jié)器的設計的分析、 參數(shù)計算和設計， 并且用仿真波形通 過 MATLAB來進行調節(jié)器的參數(shù)調節(jié)。關鍵詞：直流電機 電流截止負反饋 主電路 控制電路文檔大全實用標準文案1 已知條件及控制對象的基本參數(shù)1）電動機：額定數(shù)據(jù)為 10kv，220v,52A，1460r/min ，電樞電阻 RS=0.5, 飛輪力矩 GD2=10N.m2

3、。2）晶閘管裝置：三相橋式可控整流電路，整流變壓器 Y/Y 聯(lián)結，二次線電壓 E2t=230v, 觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大系數(shù) Ks=40。3）V-M 系統(tǒng)主電路總電阻 R=1。4）測速發(fā)電機：永磁式， ZYS231/110型；額定數(shù)據(jù)為 23.1w，110v，0.18A， 1800r/min 。5）系統(tǒng)靜動態(tài)指標：穩(wěn)態(tài)無靜差，調速指標 D=10，s56）電流截止負反饋環(huán)節(jié)：要求加入合適的電流截止負反饋環(huán)節(jié)，使電動機的 最大電流限制（ 1.5-2 ）I N。2 設計要求（1）分析系統(tǒng)結構、原理 （2）電流截止環(huán)節(jié)設計、設計反饋系數(shù)。（ 3）利用 MATLAB繪制系統(tǒng)的仿真模型并對模塊參數(shù)進行設置 （

4、4）對該調速系統(tǒng)進行仿真，并觀察電動機在全壓啟動和啟動后加額定負載時 電動機的轉速、轉矩和電流的變化情況。3 設計任務1）根據(jù)題目要求，分析論證確定系統(tǒng)的組成，畫出系統(tǒng)組成的原理框圖；2）對轉速單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)進行穩(wěn)態(tài)分析及參數(shù)設計計算；3）應用 MATLAB軟件對轉速單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)進行仿真；4）加入電流截止負反饋環(huán)節(jié)；5）應用 MATLAB軟件對帶電流截至負反饋的轉速單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)進行仿真， 完善系統(tǒng)。4 原理1）閉環(huán)調速系統(tǒng)組成原理文檔大全實用標準文案與電動機同軸安裝一個測速發(fā)電機，從而產生與轉速成正比的負反饋電壓 Un，與給定電壓 Un* 相比較后，得到轉速偏差電壓，經過放大器

5、 A,產生電力 電子變換器 UPE所需的控制電壓 Uc，用以控制電動機的轉速。PI 調節(jié)器作用是使系統(tǒng)無靜差 電流截止負反饋的作用是在電動機發(fā)生超載或堵轉的時候電流截止負反饋和給定信號相比較抵消。使電動機處于停止運行狀態(tài)，以保護電機5 閉環(huán)直流調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)參數(shù)的計算1）額定負載時的穩(wěn)態(tài)速降應為 : 7.68r/min2）閉環(huán)系統(tǒng)應有的開環(huán)放大系數(shù)：計算電動機的電動勢系數(shù)： 0.1329V.min/rCeU NI N RanN220 52 0.5V min/r 0.1329V min/r 1460閉環(huán)系統(tǒng)額定速降為： 391.27r/minnopINR 52 1 r /minCe0.132939

6、1.27r / min閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)為： 49.9nop391.27 1ncl7.6849.9文檔大全實用標準文案3) 計算轉速負反饋環(huán)節(jié)的反饋系數(shù)和參數(shù)測速發(fā)電機的電動勢： 0.0611V.min/r110VCetg 0.0611V min/ r1800r/min轉速反饋電壓： 16.05 V ( = 2Cetg 2取 0.18 )轉速反饋系數(shù)為： 0.010998 V.min/r4) 計算運算放大器的放大系數(shù)和參數(shù)運算放大器放大系數(shù) Kp為: 12.27運算放大器型號： R0=40K， R1=490.8 K5) 判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性計算：電樞回路的總電感為 17.70mHU20.693

7、 2I dminminU2U 2l230V 132.8V系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的時間常數(shù)： 電磁時間常數(shù) Tl:0.018SGD2R機電時間常數(shù) Tm:0.158STm10 1 0.158sm 30 375CeCm 375 0.1329 0.1329晶閘管裝置的滯后時間常數(shù) Ts:0.00167S103.63Tm(Tl Ts) Ts2 0.158 (0.017698 0.00167) 0.00167 2 KTlTs0.017698 0.00167計算出開環(huán)放大系數(shù)應滿足的穩(wěn)定條件為 K103.48 ，又因為文檔大全實用標準文案K=40.6，所以系統(tǒng)穩(wěn)定。6) PI 調節(jié)器設計 原始系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)W(

8、s) (Tss 1)(TmTl s2 Tms 1) 原始閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)W(s)50(0.1377s 1)(0.0203s 1)( 0.00167 s 1)參數(shù)計算T10.1377s7.26s 1T20.0203s149.25s 11T30.00167s600s 1-1Wc2=119.82s -1L 1=31.5dBK pi =0.3265 =0.4227PI 調節(jié)器的傳遞函數(shù)為 Wpi(s)= (0.13799s+1) 0.42s6 仿真1)單閉環(huán)直流系統(tǒng)的結構圖觀看示波器的波形文檔大全實用標準文案文檔大全實用標準文案2）加入 PI 調節(jié)器后仿真，經調整系數(shù)后仿真波形文檔大全實用標準文

9、案3）加入電流截止負反饋后仿真波形文檔大全實用標準文案文檔大全實用標準文案4）加入負載后文檔大全實用標準文案7 課程設計體會本文主要對帶電流截止負反饋轉速單閉環(huán)直流電機的調速系統(tǒng)進行分析并在 MATLAB/SIMULINK建立起仿真圖并進行仿真。 介紹了帶電流截止負反饋轉速負反 饋的閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的原理 , 完成了轉速閉環(huán)調速系統(tǒng)的優(yōu)點并建立其原理 框圖和仿真圖。 將建立的仿真圖在 MATLAB軟件里面仿真得出轉速與電流的波形。 對波形進行分析調節(jié) PI 調節(jié)器的參數(shù)。本文具有很強的理論與實際意義。 通過本次設計， 加強了我對 SIMULINK應用知識的掌握， 鞏固了我的專業(yè)課知識， 對理論

10、知識有了進一步的理解，使自己受益匪淺。總之， 通過本次設計不僅進一 步強化了專業(yè)知識，還掌握了設計系統(tǒng)的方法、 步驟等， 為今后的工作和學習打 下了堅實的基礎。課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練， 是我們邁向社會， 從事職業(yè) 工作前一個必不少的過程 ”千里之行始于足下 ”，通過這次課程設計，我深深體 會到這句千古名言的真正含義 我今天認真的進行課程設計， 學會腳踏實地邁開 這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。文檔大全實用標準文案參考文獻1 王兆安，等 . 電. 力電子技術 M.: 機械工業(yè) .2000.2 廣溢，等 . 電機學M 。: 大學.2002.3 王軍. 自動控制原理 M。