直流电机位置随动系统设计要点

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1、.中北大学信息商务学院课程设计说明书学生姓名：学号：学院：中北大学信息商务学院专业：自动化题目：直流电机位置随动系统设计（第六组）指导教师：职称:副教授2013年12月9日...中北大学信息商务学院课程设计任务书2013-2014学年第一学期学院：中北大学信息商务学院专业：自动化学生姓名：学号：课程设计题目：直流电机位置随动系统设计（第六组）起迄日期：12月9日～12月20日课程设计地点：德怀楼七层实验室指导教师：下达任务书日期:2013年12月9日...课程设计任务书1．设计目的：设计一个位置随动系

2、统，使用工程设计方法，使其达到相应的技术指标要求。2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：一、设计参数第一组第二组第三组第四组第五组第六组静阻力矩MH(N∙m)3550658095100转动惯量JH(kg∙m2)6090100110120110最大跟踪速度Ωm(1/s)1.41.61.51.41.51.6最大跟踪加速度εm(1/s2)1.751.751.751.751.651.6静态位置误差ec(deg)0.30.30.30.30.30.3静态速度误差er(deg)0.50.5

3、0.50.50.50.5最大跟踪误差em(deg)0.81.01.01.11.21.2电流环超调δ≤(%)555555速度环超调δ≤(%)101010101010位置环超调δ≤(%)303030303030位置环过渡过程时间ts≤(s)0.60.60.60.80.81.0短期干扰力矩MT(N∙m)506570758085系统位置检测元件采用变压器式自整角机组合Kbs=50V/rad，相敏整流器采用二极管环形整流器，Kph由计算确定，Tph=0.002s，功率放大器采用桥式PWM变换器，Ks=20，Ts

4、=0.0004s,系统采用位置、速度、电流三环结构，电流反馈系数β=2V/A，Toi=0.001s速度反馈系数α=0.064V.s/rad,Ton=0.001s。二、供选择的直流电动机参数Pnom(W)Vnom(V)Inom(A)nnom(r/min)Jd(kg∙m2)Z2-214001105.5910000.023Z2-226001107.6910000.026Z2-3180011010.0210000.029Z2-32100011013.2310000.032...3．设计工作任务及工作量的要求〔

5、包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：三、设计要求1、计算并选择电动机型号及调节器的结构参数；2、画出系统的电气原理图（标明各环节参数，计算机制图，推荐使用Protell软件）；3、画出系统的动态结构图（标明各环节参数）；4、利用MATLAB软件对所设计的系统进行验证，给出仿真结果；5、利用Bode图近似画法，绘制系统的对数频域渐近特性；6、对比（4）、（5）的图形并说明其异同；7、提交设计说明书。...课程设计任务书4．主要参考文献：[1]陈伯时.电力拖动自动控制系统.第三版.北京.机

6、械工业出版社.2003:11－144[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统.第二版.北京.机械工业出版社.2000:151-172[3]黄忠霖.控制系统MATLAB计算及防真.北京.国防工业出版社.2001:11-327[4]胡寿松.自动控制原理.北京.科学出版社.2001:32-132[5]徐以荣，冷增祥.电力电子技术.南京.东南大学出版社.1999:153-165[6]赵昌颖，宋世光.电力拖动基础.哈尔滨.哈尔滨人民出版社.1996:86-98[7]李正熙，白晶主.电力拖动自动控制系统.北京.冶金工业

7、出版社.1997:184-196[8]陈伯时.自动控制系统.北京.机械工业出版社.1981:55-185[9]王兆安，黄俊主.电力电子技术.第四版.北京.机械工业出版社.2000:64-865．设计成果形式及要求：提交设计说明书，并给出计算过程以及各种电路图，仿真图结果。6．工作计划及进度：2013年12月9日~12月10日查阅与设计相关的资料12月11日~12月12日学习和理解找到的资料12月13日~12月15日根据设计要求开始设计12月16日~12月19日用计算机制图和仿真，完成设计12月20日~

8、12月20日答辩或成绩考核基层教学组织审查意见：签字：年月日...位置随动系统的概述一．位置随动系统的概念位置随动控制系统又名伺服控制系统。其参考输入是变化规律未知的任意时间函数。随动控制系统的任务是使被控量按同样规律变化并与输入信号的误差保持在规定范围内。这种系统在军事上应用最为普遍.如导弹发射架控制系统，雷达天线控制系统等。其特点是输入为未知。伺服驱动系统（ServoSystem）简称伺服系统，是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统，例如数