直流双环系统(三)地设计及仿真分析报告(四)

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1、实用文案学号：0121011360422课程设计题目直流双环系统（三）的设计及仿真分析（四）学院自动化学院专业自动化班级自动化1004班姓名冯嘉鹏指导教师刘芙蓉标准文档实用文案2014年12月23日课程设计任务书学生姓名：冯嘉鹏专业班级：自动化1004班指导教师：刘芙蓉工作单位：题目:直流双环系统（三）的设计及仿真分析（四）初始条件：双闭环调速系统，其整流装置采用三相桥式全控整流电路。系统基本数据如下：直流电动机：Unom=220V，Inom=136A，nnom=1460r/min，，允许过载倍数，额定转速时的给定电压调节器ＡＳＲ，ＡＣＲ饱和输出电压。时间

2、常数：TL=0.03s，Tm=0.18s，晶闸管装置放大倍数：KS=40，电枢回路总电阻：R=0.5Ω。要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）试对该系统进行动态参数设计。设计指标：稳态无静差，电流超调量；空载起动到额定转速时的转速超调量，过渡过程时间。画出系统结构框图并计算：(1)电流反馈系数β和转速反馈系数α；(2)设计电流调节器，计算电阻和电容的数值（取）；(3)设计转速调节器，计算电阻和电容的数值（取）；(4)让电机带载（，风机泵类负载）启动到额定转速，观察并录下电机的转速、电流等的波形，并进行分析。标准文档

3、实用文案时间安排：2013.12.25布置课程设计题目2013.12.26-2013.12.29完成课程设计2013.12．30–2014.1.3撰写课程设计报告2014.1.6答辩并上交报告指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日标准文档实用文案摘要直流双闭环调速系统概述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。双闭环直流调速系统是工业生产中应用最为广泛的电气传动装置之一。应用于冶金、印刷等许多领域的自动控制系统中,具有抗干扰能力强、动态响应快的优点。在工作中,我们经常需要对直流双闭环调速系统进行系统的分析,以调节

4、各项参数使之符合实际工作的要求,自动控制系统的基本分析方法是:①先对系统的组成、工作原理、各部分的作用和联系做细致的分析。②然后在此基础上对控制系统的静态和动态进行数学分析,就是根据工作系统建立相应的数学模型,利用传递函数对系统的各项性能进行分析。2直流双闭环调速系统的构成和工作原理采用转速、电流双闭环直流调速系统可获得优良的静、动态调速特性。其系统的构成:把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,构成内环:电流环;再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE,构成外环:转速环。关键字：直流双闭环转速环电流环标准文档实用文案目录1直流双闭环调速系统的设计1

5、1.1直流双闭环调速系统的组成11.2转速、电流双闭环直流调速系统的静态结构21.3转速、电流双闭环直流调速系统的动态结构32参数计算42.1系统参数选取及设计42.2电流环的设计42.3速度环的设计63.MATLAB仿真83.1仿真结构图83.2仿真波形图93.3结果分析103.3.1启动过程分析103.3.2负载变化扰动的调节过程11心得体会12参考文献13本科生课程设计成绩评定表14标准文档实用文案标准文档实用文案直流双闭环调速系统的设计与仿真1直流双闭环调速系统的设计1.1直流双闭环调速系统的组成直流双闭环调速系统是由外环的转速反馈和内环的电流反馈

6、组成的双闭环调速系统，外环用来克制负载造成的扰动而内环克制电网电压本身的扰动，它与转速反馈控制直流调速系统用PI调节器消除负载转矩扰动对稳态转速的影响，并有电流截止负反馈限制电枢电流的冲击，避免出现过电的现象做比他能力向的充分的按照理想要求控制电流。在单闭环直流调速系统中，电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的，但它只能在超过临界电流值以后，靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击，并不能很理想地控制电流的动态波形。为了实现在允许条件下的最快起动，关键是要获得一段使电流保持为最大值的恒流过程。按照反馈控制规律，采用某个物理量的负反馈就可以使该量保持基本不变，那么，

7、采用电流负反馈应该能够得到近似的恒流过程。为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行串级联接，如下图所示。图1-1转速、电流双闭环直流调速系统结构图中，把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。这就形成了转速、电流双闭环调速系统。为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器一般都采用PI调节器。标准文档实用文案1.2转速、电流双闭环直流调速系统的静态结构双

8、闭环直流调速系统的稳态结构如下图所示，两个调节器军采用带现副作用的