运动控制系统课程设计

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1、不可逆V-M双闭环直流调速系统设计目录常用符号表3摘要4第1章系统设计任务51.1性能指标要求：51.2给定电机及系统参数51.3设计步骤及说明书要求5第2章主电路选型和闭环系统62.1整体设计62.2主电路选型72.3双闭环直流调速系统的静特性92.4双闭环直流调速系统102.4.1双闭环调速系统电路原理图112.4.2双闭环直流调速系统的稳态结构图122.4.3双闭环直流调速系统数学模型12第3章主电路元部件及参数计算143.1整流变压器容量计算143.1.1次级电压U2143.1.2次级电流I2和变压器容量S153.2晶闸管的电流及电压定额计算

2、163.2.1晶闸管额定电压UTN163.2.2晶闸管额定电流IN163.3平波电抗器电感量计算173.4保护电路的计算193.4.1过电压保护193.4.2过电流保护22第4章驱动控制电路设计254.1晶闸管的触发电路254.2脉冲变压器的设计27第5章双闭环系统调节器动态设计295.1电流调节器295.1.1时间常数的确定295.1.2电流调节器结构的选择305.1.3电流调节器的参数计算315.1.4近似条件校验315.1.5电流调节器的实现325.2转速调节器323不可逆V-M双闭环直流调速系统设计5.2.1时间常数的确定335.2.2转速调

3、节器结构的选择335.2.3转速调节器的参数计算345.2.4近似条件校验345.2.5转速调节器的实现355.2.6校核转速超调量35设计总结36参考文献37附录393不可逆V-M双闭环直流调速系统设计常用符号表一、元件和装置用的文字符号（按照国家GB/T7159-1987）3不可逆V-M双闭环直流调速系统设计ACRASRCGT电流调节器转速调节器电容器触发装置MUPEVT电动机（总称）电力电子变换器晶体管；晶闸管；功率开关器件3不可逆V-M双闭环直流调速系统设计二、参数和物理量文字符号3不可逆V-M双闭环直流调速系统设计B磁通密度C电容；输出被控

4、变量Cc直流电机在额定刺痛下的电动势系数Ƒ频率GD2飞轮惯量I电流；电枢K控制系统放大系数Kρ比例放大系数n转速Pm电磁功率R电阻；电枢回路总电阻Ra直流电机电枢电阻R0限流电阻S视在功率s静差率；转差率T时间常数，开关周期t时间Te电磁转矩TL负载转矩tp峰值时间tr上升时间U电压；电枢供电电压U2变压器二次侧（额定）电压Ud整流电压；直流平均电压Um峰值电压α转速反馈系数；可控整流器的触发延迟角β电流反馈系数；可控整流器的逆变角γ电压反馈系数；相角裕度；PWM电压系数ξ阻尼比λ电压允许过载倍数σ漏磁系数；转差功率损耗系数，超调量φ磁通39不可逆V

5、-M双闭环直流调速系统设计39不可逆V-M双闭环直流调速系统设计摘要电力拖动实现了电能与机械能之间的能量转换，而电力拖动系统-运动控制系统的任务是通过控制电动机电压、电流频率等输出量，来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量，使各种工作机械按人们期望的要求运行，以满足生产工艺及其他应用的需要。随着发展，人们研制并生产出了各类新型控制系统。而直流调速系统因具有良好的启动、制动性能，宜于在宽范围内平滑调速，在电力拖动领域中得到了广泛的应用。随着电力电子技术的发展，近代直流调速系统经常使用以电力电子器件组成的静止式可控直流电源作为电动机的供电装置。采用可控

6、晶闸管组成整流器的是晶闸管整流器-电动机系统。目前，采用晶闸管整流供电的直流电动机调速系统（即晶闸管－电动机调速系统，简称V-M系统，又称静止Ward-Leonard系统）已经成为直流调速系统的主要形式。关键词：V-M；直流调速系统；双闭环39不可逆V-M双闭环直流调速系统设计39不可逆V-M双闭环直流调速系统设计第1章系统设计任务1.1性能指标要求：稳态指标：系统无静差动态指标：；空载起动到额定转速时。1.2给定电机及系统参数，，，，，主回路总电阻，系统飞轮惯量，系统最大给定电压，ACR、ASR调节器限幅值调到为，1.3设计步骤及说明书要求1画出双

7、闭环系统结构图，并简要说明工作原理。2根据给定电机参数，设计整流变压器，并选择变压器容量；选择晶闸管的参数并确定过流、过压保护元件参数。3分析触发电路及同步相位选择。4设计ACR、ASR并满足给定性能指标。5完成说明书，对构成系统的各环节分析时，应先画出本环节原理图，对照分析。39不可逆V-M双闭环直流调速系统设计第2章主电路选型和闭环系统2.1整体设计本设计如图2.1设计的总框架，由三相直流电给直流电机的供电，采用三相桥式整流电路变成三相直流电源将生活中的三相交流380V电源进行整流，最后提供给直流电动机。设计中直流电动机由单独的可调整流装置供电，

8、采用三相桥式全控整流电路作为直流电动机的可调直流电源。通过调节触发延迟角а的大小来控制输出电压Ud的大小，从