力矩电机调速系统综合实验设计采用的关键技术及应用

《力矩电机调速系统综合实验设计采用的关键技术及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、力矩电机调速系统综合实验设计采用的关键技术及应用：力矩电机调速系统综合实验是一个能把基础理论知识、各种实验技能和实验方法加以归纳、分析、相互渗透的一种非常有效的实验形式。本文对该实验中的关键技术展开论述，首先实验测定调速系统的特性，建立未校正系统的模型，再运用MATLAB软件来设计校正环节，并搭建实际电子电路对校正后的特性进行检验。实验结果表明，通过该方法设计的力矩电机调速系统，控制性能良好，其静、动态性能指标均能达到期望目标。　　　　关键词：力矩电机；自动控制；校正；综合设计　　：TP217：A　　

2、　　SyntheticalExperimentDesignofSpeedRegulatingSystemforTorqueMotoranditsApplication　　　　YUANLing　　（CollegeofAutomationScienceandTechnology，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510641，China）　　Abstract：SyntheticalexperimentofspeedregulatingsystemforTo

3、rquemotorisahighlyeffectiveexperimentalformentalskillsandthecorrespondingmethodstogetherforsummarizingandanalyzing.Thispaperdiscussesthecrutialstepsinthisexperimentaldesign.Thefeatureofthespeedregulatingsystemismeasuredandcalculatedbyexperimentaltestandtheu

4、nregulatedsystemismathematicallymodeled.ThenMATLABtoolboxisusedtodesignthecorrectionblockandelecticcircuitryisbuiltforverification.Theexperimentresultsshosofstaticanddynamicperformanceindexes.　　　　Keyotor；automaticcontrol；correction；integrateddesign　　　　1引言

5、　　《自动控制原理》是自动化学科各专业共同的重要专业基础课程，也是信息、机电类专业的主要专业基础课程，该课程涉及到控制系统的模型建立、系统分析、系统设计的基本理论和相关技术，其特点是概念抽象、数学含量大、计算繁杂，导致学生难以理解[1]。自动控制实验的目的就是让学生通过做相关的实验，加深对理论知识的理解，提高动手能力，学会将理论知识运用到实际当中去[2]。但是，目前大多高校开设的自控原理实验均是采用实验箱进行，多为验证性实验，综合设计性实验较少。　　由力矩电机所构成的调速系统是典型的实际直流调

6、速系统，以该类型系统进行的综合设计性的实验，是一个能够锻炼学生运用理论知识去解决实际中遇到的问题的能力的实验。本文对力矩电机调速系统综合实验中采用的关键技术进行论述，探讨了SIMULINK仿真工具、频率法在系统性能校正中的应用。　　2力矩电机简介　　在理论课教学中，系统性能的校正一直是一个难点；如果只是通过理论课对校正知识部分的讲解，很难让人真正掌握该部分的内容。如果能设计一个与校正有关的实验，通过对实际系统设计校正部分，实现对系统性能的改进，将会让人对该部分内容的理解由感性上升到理性，真正把理论跟实际结合

7、起来。我们考虑在原有的实验设备上增加实际控制对象：力矩电机，来达到实现上述效果的目的。　　力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机，这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。力矩电机具有较大的电枢直径，以及较多的齿槽数。它包括：直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。[3，4]　　力矩电机具有如下特点：[5，6]　　1）力矩电机具有较大的电枢直径和较多的齿槽数由于直径较大，故电磁转矩较大，同时电枢转动惯量较大，热容量较大，故过载时间可较长；　　2）由于Jd较大

8、，故负载惯量变化时对系统动态性能影响小；　　3）由于电枢齿槽数较多，故低速运行平稳，力矩波动小。又因力矩电机一般做成扁平状，电枢直径较大，空载转速很低，电磁较大，过载能力又强，故可直接带动负载，而无需减速器；　　（4）机械特性硬度大，线性好。　　通过先自己测量调速系统的特性，然后根据特性建立未校正系统的模型，将实际系统的特性与要求的性能进行对比，找出：力矩电机调速系统综合实验是一个能把基础理论