运动控制系统课程方案设计书

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1、运动控制课程设计与综合实验报告设计题目:四辊压延机的前辊（开卷机）直流调速系统的设计姓名:龚晓辉学号:0909092318专业班级:自动化0905班指导老师:廖国华老师日期:2013年1月14日目录第一章绪论...................................1.1四辊压延机的前辊（开卷机）直流调速系统生产流程以及控制设计要求.....................................1.2直流调速系统的工作原理......................1.3直流调速系统可控直流电源...............

2、.......第二章直流调速系统一般方法2.1开环直流调速系统系统2.2转速负反馈直流调速系统2.3转速、电流双闭环直流调速系统第三章双闭环直流调速系统3.1双闭环直流可逆调速系统的工作原理3.2双闭环调速系统基本组成第四章双闭环直流调速系统的工程设计4.1双闭环直流调速系统的数学模型与动态性能4.2调节器的工程设计方法4.2.1控制系统的工程设计法的定义4.2.2典型I型系统性能指标与参数关系4.2.3典型II型系统性能指标与参数关系4.3双闭环系统调节器的设计4.3.1基于工程设计法的电流调节器的设计4.3.2基于工程设计法的电压调节器的设计

3、第五章四辊压延机开卷机张力控制系统5.1张力控制系统的工作原理5.2张力控制的几种实现方法5.3.基于Simulink的四辊压延机开卷机张力控制系统仿真第六章基于飞思卡尔16位单片机的张力控制系统6.1飞思卡尔16位单片机简介6.2直流调速系统的数字实现第七章逻辑无环流直流调速系统调试实验第八章设计心得与总结参考文献第一章绪论1.1四辊压延机的前辊（开卷机）直流调速系统生产流程以及控制设计要求压延生产线主要是生产飞机轮胎生产线，四辊压延机是飞机轮胎生产家最关键的生产设备.1.1.1生产工艺流程及控制要求1、生产工艺流程：帘布放布机-接头硫化机-前

4、三辊电机-贮步架-前四辊电机-干燥机-辊辊压延主机-（主机1和主机2）-后四辊电机-2台卷取机-仓库2、控制要求：（1）在压延前，必须给干燥辊加热60°~80°（使帘布烘干水分），给主辊加热至70°左右（不至于橡胶冷却硬化）。（2）所有的直流电机可单动也可联动，并均要求电枢可逆。（3）联动时，前四主机和后四主机不允许单动，而前三机可单独停（便于帘布的硫化接头，因有贮布架，也不影响后面的正常工作），卷取机也可单独停（便于2台卷取机换卷）。（4）两台延压主机必须同时起、停或加减速，且控制要求和技术指标完全相同。（5）前张力区的张力（最大为1000kg

5、)通过前四电机来控制，后张力区的张力（1500kg）由后四电机来控制。（6）在给定压延张力情况下，其压延速度由操作人员通过改变主机速度来达到。压延速度↑→前张力↑→通过控制器使前四电机升速→使前张力维持不变；同理后张力↓→使后四电机升速→后张力维持不变。从而在联动时使主机前后电机的速度达到协调。（7）前四辊（开卷机）电动机工作情况：当给定张力小于ZL1所检测的实际张力时，电动机做电动运行，当给定张力大于实际张力时，电动机做发电运行，当实际张力小于150kg时，系统为电流、速度环结构，当给定张力不小于150kg时，系统自动转入电流、张力环结构；断带

6、时，实际张力为0，则自动转到电流、速度环双闭环结构。3.前四辊直流电动机参数：Pnom=17kw，Unom=220v，Inom=92A，nnom=1500r/min,Ra=0.15Ω,GD2=10.5N.M2,R=0.28Ω,允许电流过载倍数λ=1.24.设计要求：稳态无静差：σi≤5%，空载起动至额定转速的超调量σn%≤10%，张力超调量≤10%。1.2直流调速系统的工作原理在各种生产机械中，对电机调速是一种最基本的要求。从生产机械要求控制的物理量来看，电力拖动自动控制系统有调速系统、位置随动系统(伺服系统)，张力控制系统，多电机同步控制系统等

7、多种类型，各种往往都是通过控制转速来实现的，所以调速系统是最基本的电力拖动控制系统。而直流电动机由于调速性能优越，在实际生产中有广泛的运用。直流电动机的工作原理很简单，只有一个电压平衡方程式,式(1-1)直流电动机电压平衡方程式中—转速（r/min）；—电枢电压（V）；—电枢电流（A）；—电枢回路总电阻（W）；—励磁磁通（Wb）；—由电机结构决定的电动势常数。由式1-1可知，直流电动机有下面三种方法改变转速：(1)、调节电枢供电电压U；(2)、减弱励磁磁通F；(3)、改变电枢回路电阻R。1.2.1调节电枢供电电压调压调速的工作条件：1)保持励磁=

8、N2)保持电阻R=Ra调节过程：改变电压U，电枢电压下降，从而导致转速下载，空载转速下降¯调节特性：转速下降，机械特性曲线平行下移图1-