运动控制-课 程 设 计

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1、课程设计课程名称：电力拖动自动控制系统—运动控制系统设计题目：双闭环直流调速系统仿真设计学院：信息工程与自动化专业：自动化B方向年级：学生姓名：指导教师：日期：教务处制-21-课程设计任务书学院专业年级学生姓名：课程设计题目：双闭环直流调速系统仿真设计课程设计主要内容：一．根据要求完成调节器与反馈单元的计算，在计算机上进行仿真与调试，实现：1、稳态：无静差；2、动态指标：电流超调<5%；转速超调<10%；、振荡次数N<2次。并绘制相关原理图及程序框图。二．已知数据1、直流电动机型号：Z2-111(Z2系列外通风他励直流电动机)功率：100

2、kW电压：220V电流：511A转速：1000r/min效率：89%最大励磁功率：1150W他励电压：220V过载能力：λ=1.52、车间电源供电电源：U=380±10%，f=50Hz，电压阶跃变化ΔU=±40V3、电动机负载起动时负载转矩等于电动机的额定转矩（TL=Tnom）;运行中的负载转矩TL=（0.25~0.75）Tnom负载转矩阶跃变化量

3、ΔTL

4、≤0.15Tnom折合到电动机轴上的传动装置及生产机械的飞轮转矩按电动机飞轮转矩的50%估计，生产机械只单向运转，且不常起动。设计指导教师（签字）：教学基层组织负责人（签字）：年月日

5、-21-目录一．摘要--------------------------------------------------3二．设计目的----------------------------------------------3三．设计要求----------------------------------------------3四．双闭环直流调速系统总体方案的设计----------------------31.所作题目的意义及系统的主要功能------------------------------32.双闭环直流调速系统的组成--

6、----------------------------------53.双闭环直流调速系统的稳态结构图和静特性----------------------54．双闭环直流调速系统的数学模型--------------------------------65.双闭环直流调速系统两个调节器的作用--------------------------6五．电流调节器、速度调节器及反馈单元的设计与计算----------7(一)电流环的设计与计算--------------------------------------------7（二）转速环

7、的设计与计算--------------------------------------------9(三)反馈单元的设计与计算------------------------------------------12六．仿真-------------------------------------------------131.仿真软件介绍----------------------------------------------132.仿真设计---------------------------------------------17

8、3、仿真结果分析-----------------------------------------------19七．课程设计体会-------------------------------------------------------------20八．参考文献-------------------------------------------------------------------21一．摘要-21-随着社会化大生产的不断发展，电力传动装置在现代化工业生产中的得到广泛应用，对其生产工艺、产品质量的要求不断提高，这就需要越

9、来越多的生产机械能够实现制动调速，因此我们就要对这样的自动调速系统作一些深入的了解和研究。按电机的类型不同,电气传动又分交流调速和直流调速。直流调速是指人为地或自动地改变直流电动机的转速,以满足工作机械的要求。从机械特性上看,就是通过改变电动机的参数或外加工电压等方法来改变电动机的机械特性,从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点,使电动机的稳定运转速度发生变化。直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在广泛范围内平滑调速，在轧钢机、矿井卷扬机、挖掘机、海洋钻机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛

10、的应用。近年来，交流调速系统发展很快，然而直流拖动系统无论在理论上和实践上都比较成熟，并且从反馈闭环控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础，所以直流调速系统在生产生活中有着举足轻重的作用