课程设计：siemens直流调速系统6ra70课程设计报告

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1、摘要本文介绍了，基于SIEMENS直流控制系统装置，进行的相关的直流调速系统的分析和设计。直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看，直流调速系统是一种通过对直流发电机输出电压的改变，从而达到调节直流电动机转速的目的的系统。直流调速系统中，虽然开环调速系统也能在一定的转速范围内实现无极调速，但却难以满足生产工艺对静差率与调速范围的综合要求。只有按反馈控制原理构成的转速闭环系统，才是减小或消除静差速降的有效途径。闭环控制系统又包

2、括单闭环控制系统和多闭环控制系统。在控制过程中，系统既要控制电动机转速，实现无静差调节；又要控制电动机电枢电流，使系统在充分利用电动机过载能力的条件下或得最快的动态响应，转速、电流双闭环直流调速系统很好的解决了这个问题。基于西门子6RA70直流调速系统装置，从九个实验题目来对自动控制系统进行分析和研究，通过实际操作，数据分析以及图像的截取，来实现直流调速系统的分析、设计，并通过matlab的建模与仿真探究最优化参数，且在电动机上实现。关键词：直流调速系统，西门子6RA70，开环，单闭环，双闭环，matlab-58-目录

3、摘要11概述42课程设计任务及要求52.1设计任务52.2设计要求53理论设计63.1方案论证63.2系统设计63.2.1结构框图63.2.2系统原理图及工作原理73.3单元电路设计73.3.1单元电路工作原理84设计实验题目114.1熟悉6RA70直流调速系统的外部接线，掌握直流调速系统的结构114.2学习DriveMonitor软件的使用方法114.3系统基本参数输入124.4速度、电流双闭环调速系统的参数优化，系统的控制参数监视及分析154.4.1参数优化154.4.2参数监视与分析154.5速度、电流双闭环调速

4、系统的运行164.5.1双闭环调速系统的动态特性164.5.2双闭环调速系统的跟随性能19图4-12双闭环调速系统的跟随性能20图4-13双闭环调速系统的跟随性能20图4-14双闭环调速系统的跟随性能214.5.3双闭环调速系统的抗扰性能214.6斜坡函数发生器的参数设定及波形调整，改变斜率观察系统特性234.6.1参数设定与波形调整23-58-4.6.2系统特性分析274.7利用模拟量输出通道D/A转换器实现系统电流及速度动态响应曲线的测试274.8电机给定运行轨迹控制系统的分析与设计284.8.1给定波形不同时的系

5、统运行轨迹284.8.2速度和电流环P、I不同时的系统运行轨迹304.9电机模型的辨识与参数优化394.9.1控制系统计算机仿真的过程394.9.2Matlab建模与仿真414.9.3转速环与电流环断开操作414.9.4线性系统离散化414.9.5离散系统的模型辨识424.9.6离散系统连续化454.9.7Simulink环境中的系统模型、仿真结果及分析484.9.8对比仿真图像与实际图像525结论556使用仪器设备清单567收获和体会578参考文献58-58-1概述SIMOREGDC-MASTER以其高度运行可靠性和

6、使用性在世界范围内的各个工业领域著称，其操作非常简单，并且不需要专门的编程知识，所有设置均可通过参数设定设备进行。参数设定也可通过PC的菜单提示进行，以实现快速地投入运行。西门子6RA28/24/70直流调速器为全数字式，其中，6RA70又具有如下特点：电枢电流：15-2000A电枢电压：420-485VDC励磁可调：SIMOREGDC-MASTER是全数字调速装置，它接到三相交流电网上，并能调节直流调速系统的电枢和励磁。优化的通讯技术：SIMOREGDC-MASTER使用开放的和标准的PROFIBUS-DP现场总线系

7、统，通过RS232接口可直接连接到PC和实现装置对装置通讯。装置与装置间通讯：使用新颖的BICO技术使SIMOREGDC-MASTER在软件功能性方面达到一个新水平。只需简单的参数设定，就可实现功能块的不同组合，满足实际的应用。BICO新颖的软件解决方案使用RS485：接口实现装置与装置间的连接，因而实现一个高速全数字设定值级链。DriveMonitor是实现对西门子传动设备现场调试的一个工具软件。可以进行参数设定,故障分析和跟踪记录等功能。主要功能包括：参数设定、装置诊断、参数备份和刷新、数据记录跟踪、参数比较等。通

8、过西门子6RA70直流调速系统装置，探究直流调速系统。-58-2课程设计任务及要求2.1设计任务（1）学会使用SIMENS直流控制系统装置。（2）确定控制系统方案，画出系统的原理图和方框图，并使用SIMENS直流控制系统装置完成自动控制系统的设计任务。（3）撰写课程设计报告2.2设计要求（1）熟悉SIEMENS直流调速系统6RA7