自动控制系统课设任务书2012

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1、双闭环晶闸管不可逆直流调速系统课程设计任务书本设计任务书是为了完成自动控制系统课程设计，选用双闭环晶闸管不可逆直流调速系统作为设计对象，将理论应用到实际中解决问题，达到工程锻炼的目的。一、课程设计目的（1）了解闭环不可逆直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。（2）握双闭环不可逆直流调速系统的速度调节器和电流调节器的设计方法。　　(3)掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤、方法及参数的整定。　　(4)研究调节器参数对系统动态性能的影响。二、转速、电流双闭环调速系统原理双闭环直流调速系统是由电流和转

2、速两个调节器进行综合调节，可获得良好的静、动态性能（两个调节器均采用PI调节器），由于调整系统的主要参量为转速，故将转速环作为主环放在外面，电流环作为副环放在里面构成转速、电流双闭环调速系统。实验系统的原理框图组成如下：图1双闭环直流调速系统原理框图启动时，加入给定电压Ug，“速度调节器”即以饱和限幅值输出，使电动机以限定的最大启动电流加速启动，直到电机转速达到给定转速(即Ug=Ufn)，“速度调节器”开始退出饱和，最后电机在给定转速下稳定运行。系统工作时，要先给电动机加励磁，改变给定电压Ug的大小即可方便

3、地改变电动机的转速。“电流调节器”、“速度调节器”均设有限幅环节，“速度调节器”的输出作为“电流调节器”的给定，利用“速度调节器”的输出限幅可达到限制启动电流的目的。“电流调节器”的输出作为“触发电路”的控制电压Uct，利用“电流调节器”的输出限幅可达到限制αmin的目的。三、课程设计内容(1)根据给定的动态、静态性能指标设计转速调节器和电流调节器。（2）各控制单元调试，设定转速调节器、电流调节器的限幅值，设定电流反馈系数β、转速反馈系数α等。（3）观察、记录系统起动时转速波形，并调正转速调节器和电流调节器

4、的参数，使系统满足设计要求。四、系统有关参数及设计指标（仅供参考）,,３,,%,%注意：其他系统参数可以实测、运算放大器R0以装置提供为主，Ks以实际为主五、预习要求(1)阅读电力拖动自动控制系统教材中有关双闭环直流调速系统的内容，掌握双闭环直流调速系统的工作原理。(2)理解PI（比例积分）调节器在双闭环直流调速系统中的作用，掌握调节器参数的设计方法。(3)了解调节器参数、反馈系数、滤波环节参数的变化对系统动、静态特性的影响。(4)根据系统跟定的参数和测量的参数进行电流、转速调节器设计(5)参考指导书写出预

5、习实验报告注意：无设计和预习实验报告不能进实验室进行实验六、思考题(1)为什么双闭环直流调速系统中使用的调节器均为PI调节器?(2)转速负反馈的极性如果接反会产生什么现象?(3)双闭环直流调速系统中哪些参数的变化会引起电动机转速的改变?哪些参数的变化会引起电动机最大电流的变化?七、实验方法系统主要调试方法如下：(1)DJK02上“触发电路”调试(2)双闭环调速系统调试原则①先单元、后系统，即先将单元的参数调好，然后才能组成系统。②先开环、后闭环，即先使系统运行在开环状态，然后在确定电流和转速均为负反馈后，才

6、可组成闭环系统。③先内环，后外环，即先调试电流内环，然后调试转速外环。④先调整稳态精度，后调整动态指标。(3)控制单元调试①移相控制电压Uct调节范围的确定②调节器的调零③调节器正、负限幅值的调整④电流反馈系数的整定⑤转速反馈系数的整定(4)系统动态特性的观察①突加给定Ug，电动机启动时的电枢电流Id(“电流反馈与过流保护”的“2”端)波形和转速n(“速度变换”的“3”端)波形。②突加负载(20%IedÞ50%Ied)时电动机电枢电流波形和转速波形。③突降负载(50%IedÞ20%Ied)时电动机的电枢电流

7、波形和转速波形。八、实验报告３(1)根据给定动静态指标要求和系统的参数，设计出转速调节器和电流调节器，并写出设计报告。(2)用坐标纸画出起动、突加负载和突减负载时电机的转速及电流波形。(3)分析系统动态波形，讨论系统参数的变化对系统动、静态性能的影响。(4)进行实验总结九、注意事项(1)实验时必须经过老师检查接线认可后，才能通电。(2)在记录动态波形时，可先用双踪慢扫描示波器观察波形，以便找出系统动态特性较为理想的调节器参数，再用数字存储示波器或记忆示波器记录动态波形。(3)爱护实验仪器设备(4)遇到紧急情

8、况，听从老师安排十、考核考核成绩有以下几部分组成：(1)进入实验室必须遵守有关纪律，不迟到早退10%根据考勤(2)实验技能考核，是设计的主要部分40%根据实验过程情况(3)实验报告书写，反映总结能力20%实验报告(4)开卷闭卷考试或口试30%成绩比例控制在优15%~20%良30%优良(<30%)中35%及格及不及格15%十一：课程设计组织组长：刘军成员：黄西平、李强、冷朝霞、常晓军十二、课程设计班级及进程安排详见