小功率直流电机调速综合设计

《小功率直流电机调速综合设计》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、小功率直流电机调速综合设计电气工程及其自动化专业综合设计（论文）电气工程及其自动化专业综合设计（论文）小功率直流调速系统设计DESIGNOFSMALLPOWERDCSPEEDCONTROLSYSTEM学生姓名学生学号学院名称专业名称指导教师严昊20120501145信电工程学院电气工程及英自动化曹言敬、张旭隆2015年12月25日电气工程及其自动化专业综合设计（论文）摘要本文对小功率直流调速系统进行了研究与设计。首先对单闭环直流调速系统进行了实验建模与实验测试，构建了调速系统的系统框图；然后采用频率法为系统设计超前校正

2、装置，并使用Matlab计算机仿真软件对系统使系统满足了性能指标要求。其建模、仿真以及校止网络设计方法简单易行，对研究其他种类的控制系统校正网络具有一定的借鉴作用。关键词：单闭环调速系统；建模；超前校正；MATLAB仿真I电气工程及其口动化专业综合设计（论文）目录1绪论11.1设计背景…….11.1.1直流调速系统概述11.2自动控制原发展历程11.3自动控制校正系统11.3.1校止的概念11.3.2校正的方2设计任务32.1设计的详细任务32.2设计要求…….33调速系统设计••…43.1单闭环调速系统原理43.1.

3、1调速系统原理43丄2控制结构图43.2各部件相关参数选择43.2.1V-M系统介3.2.2比例放大器53.2.3整流电路：采用三相桥式全控整流64调速系统的调速指标74.1参数计算…….74.1.1转速控制闭环调速系统的调速指标74.1.2闭环调速系统的静特性84.2比例放大器....84.3额定励磁下直流电动机参数94.4误差分析••…105系统部件特性测试135.1主耍设备仪器135.2功率放大器特性测定135.3电动机的传递函数135.4电动机死区电压Ui测定145.5电动机时间常数Tm测定145.6电动机传递

4、系数Km测定146matlab软件仿真15I电气工程及其自动化专业综合设计（论文）6.1原系统的闭环阶跃响6.2系统校•正设计156.3校正后的系统框图16结论18致谢19参考文献20II电气工程及其自动化专业综合设计（论文）1绪论1.1设计背景1.1.1直流调速系统概述从生产机械要求控制的物理量來看，电力拖动自动控制系统有调速系统、位置随动系统、张力控制系统等多种类型，而各种系统往往都是通过控制转速来实现的，因此调速系统是最基本的拖动控制系统。相比于交流调速系统，直流调速系统在理论上和实践上都比较成熟。直流调速是现代

5、电力拖动自动控制系统中发展较早的技术。在20世纪60年代发展起来的电力电子技术，使电能可以变换和控制，产生了现代各种高效、节能的新型电源和交直流调速装置，为工业生产、交通运输、楼宇、办公、家庭自动化提供了现代化的高新技术，提高了生产效率和人们的生活质量，使人类社会生产、生活发生了巨大的变化。随着新型电力电子器件的研究和开发以及先进控制技术的发展，电力电子和电力拖动控制装置的性能也不断优化和提高，这种变化的影响将越来越人。1.2自动控制原发展历程随着科学技术的进一步发展，自动控制已广泛地用于工业、农业、商业、军事等各领域

6、，成为现代技术的重耍组成部分。自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展初期,是以反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制。二战期间为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用设备，进一步促进并完善了自动控制理论的发展。到战后，已形成完整的自动控制理论体系，这就是以传递函数为基础的经典控制理论，它主要研究单输入单输出的线形定常数系统的分析和设计问题。20世纪60年代初期，随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用，为适应宇航技术的发展，自动控制理论跨入了

7、一个新的阶段一一现代控制理论。它主耍研究具有高性能、高精度的多变量变参数的最优控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。目前，自动控制论深入。1.3口动控制校正系统1.3.1校正的概念当控制系统的稳态、静态性能不能满足实际工程中所要求的性能指标时，首先可以考虑调幣系统屮可以调幣的参数；若通过调整参数仍无法满足要求时，则可以在原有系统中增添一些装置和元件，人为改变系统的结构和性能，使之满足要求的性能指标，我们把这种方法称为校正。增添的装置和元件称为校正装置和校正元件。系统中除校正装置以外1电气工程及其口动化专业

8、综合设计（论文）的部分，组成了系统的不可变部分，我们称为固有部分。1.3.2校正的方式根据校正装置在系统中的不同位置，一般可分为串联校正、反馈校正和顺馈补偿校正。1•串联校正校正装置串联在系统固有部分的前向通路中，称为串联校正，如图1-1所示。为减小校正装置的功率等级，降低校正装置的复杂程度，串联校正装置通常安排在前向通道中功率等