本科毕设论文-—双闭环直流调速系统.doc

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1、南京化工职业技术学院毕业论文设计题目：双闭环直流调速系统目录摘要I前言Ⅱ第1章绪论11.设计目的及意义12.设计说明书1第2章直流调速系统的组成与原理21.双闭环调速系统的动态数学模型22.直流电机数学模型23.整流装置的传递函数34.调速系统总计35.直流调速系统的组成5第3章双闭环调速系统的组成与原理6第4章晶闸管—电动机主电路的设计81.1主电路设计81.2主电路参数计算82.转速、电流调节器的设计92.1电流调节器设计92.2转速调节器参数选择123.启动过程164.电动机堵转过程175.双闭环调速系统特点17第5章双闭环直流调速系统仿真19第6章带转速、电流负反馈的双闭环直

2、流调速装置调试步骤22附录24总结25参考文献26摘要本文主要针对《交直流调速系统》这门课程中关于双闭环直流调速系统的特点，结构和动态过程的分析，对该系统进一步了解与学习。从直流电动机的工作原理入手，建立双闭环直流调速系统的数学模型，并详细分析系统的原理及其静态和动态性能，且利用Simulink对系统进行各种参数给定下的仿真。关键词：双闭环；直流调速系统；Simulink仿真前言在工业生产中,需要高性能速度控制的电力拖动场合,直流调速系统,特别是双闭环直流调速系统发挥着极为重要的作用。转速、电流双闭环调速系统是20世纪60年代在国外出现的一种新型调速系统。70年代以来,在我国的冶金、

3、机械、制造以及印染工业等领域得到日益广泛的应用。双闭环调速系统是由单闭环自动调速系统发展而来的。它通过转速和电流两个调节器分别引入转速负反馈和电流负反馈，并构成双闭环系统。从而有效的改善电机性能。本设计主要采用三相全控桥式整流电路对直流电机供电，并通过工程设计法对转速调节器和电流调节器相关参数进行计算以达到对转速电流双闭环支流调速系统的整体实现。该系统主要由给定环节、ASR、ACR、触发器和整流装置环节、速度检测环节以及电流检测环节组成。为了使转速负反馈和电流负反馈分别起作用，系统设置了电流调节器ACR和转速调节器ASR。电流调节器ACR和电流检测反馈回路构成了电流环；转速调节器AS

4、R和转速检测反馈回路构成转速环，称为双闭环调速系统。因转速换包围电流环，故称电流环为内环，转速环为外环。在电路中，ASR和ACR串联，即把ASR的输出当做ACR的输入，再由ACR得输出去控制晶闸管整流器的触发器。为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器一般都采用具有输入输出限幅功能的PI调节器，且转速和电流都采用负反馈闭环。南京化工职业技术学院毕业设计（论文）第一章.绪论1.设计目的及意义本设计从直流电动机的工作原理入手，并详细分析了系统的原理及其静态和动态性能。然后按照自动控制原理，对双闭环调速系统的设计参数进行分析和计算，利用Simulink对系统进行了各种参数给定下的仿

5、真，通过仿真获得了参数整定的依据。转速、电流双闭环直流调速系统是性能很好，应用最广的直流调速系统,采用转速、电流双闭环直流调速系统可获得优良的静、动态调速特性。转速、电流双闭环直流调速系统的控制规律，性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础。应掌握转速、电流双闭环直流调速系统的基本组成及其静特性；从起动和抗扰两个方面分析其性能和转速与电流两个调节器的作用；应用工程设计方法解决双闭环调速系统中两个调节器的设计问题，等等。通过对转速、电流双闭环直流调速系统的了解，使我们能够更好的掌握调速系统的基本理论及相关内容，在对其各种性能加深了解的同时，能够发现其缺陷之处，通过

6、对该系统不足之处的完善，可提高该系统的性能，使其能够适用于各种工作场合，提高其使用效率。2.设计说明书某晶闸管供电的转速电流双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据为：直流电动机：,,，，电枢电路总电阻R=0.1Ω,电枢电路总电感,电流允许过载倍数，折算到电动机轴的飞轮惯量。晶闸管整流装置放大倍数，滞后时间常数电流反馈系数电压反馈系数滤波时间常数；调节器输入电阻。设计要求：稳态指标：无静差动态指标：电流超调量；空载起动到额定转速时的转速超调量。-27-南京化工职业技术学院毕业设计（论文）第二章．直流调速系统的组成与原理1．双闭环调速系统的动态数学模型在工程实践中,虽然交

7、流电动机结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易。但由于直流电动机双闭环调速系统在理论和实践上都比较成熟,具有极好的运行和控制性能,在工业生产中仍占有相当的比例,其双闭环调速系统结构如图1-1所示。ASR—速度调节器　ACR—电流调节器　TA—交流变换器TG—测速发电机　U*n—给定速度信号　Un—速度反馈信号U*i—给定电流信号　Ui—电流反馈信号图1-1　直流电动机双闭环调速系统结构系统中电流内环的作用是使电机电枢电流Id服从它的给定值U*i,当U*i不