控制系统课程设计任务书

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1、课程设计任务书学年第一学期学生姓名：专业班级：指导教师：工作部门：一、课程设计题目：直流调速系统设计及仿真和此处根据自己做的题写名称二、设计目的：《控制系统课程设计》是继“自动控制系统”课之后开设的实践性环节课程。由于它是一门理论深、综合性强的专业课，单是学习理论而不进行实践将不利于知识的接受及综合应用。本课程设计将起到从理论过渡到实践的桥梁作用,通过该环节训练达到下述教学目的：1、通过课程设计，使学生进一步巩固、深化和扩充在交直流调速及相关课方面的基本知识、基本理论和基本技能，达到培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。2、通过课程设计，让学生独立完成一项直流或

2、交流调速系统课题的基本设计工作，使学生熟悉设计过程，了解设计步骤，达到培养学生综合应用所学知识能力、培养学生实际查阅相关设计资料能力的目的、培养学生工程绘画和编写设计说明书的能力。3、通过课程设计，提高学生理论联系实际，综合分析和解决实际工程问题的能力。通过它使学生理论联系实际，以实际系统作为实例，对系统进行分析设计，掌握控制系统设计必须遵循的原则、基本内容、设计程序、设计规范、设计步骤方法及系统调试步骤。通过设计培养学生严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风。培养学生的创新意识和创新精神，为今后走向工作岗位从事技术打下良好基础。三、课程设计内容（含技术指标）1．

3、直流调速系统设计及仿真题目和设计要求：（直流调速系统选项一题）(一)直流调速系统的设计选题1(1)电机数如下表：机架序号电动机型号Pn（KW）Un（V）In（A）nn（r/min）Ra（Ω）GDa2（Nm2）Ｐ极对数１Z2-926723029114500.268.601２Z2-914823020914500.358.021３Z2-823523015214500.431.361４Z2-812623011314500.527.441５Z2-721923082.5514500.711.761６Z2-71142306114500.89.81７Z2-621123047.81

4、4500.96.391８Z2-618.52303714501.05.491９Z2-52623026.114501.13.92110Z2-514.223018.2514501.23.431(2)技术数据１．电枢回路总电阻取Ｒ＝２Ｒa；总飞轮力矩：。２．其他参数可参阅教材中“双闭环调速系统调节器的工程设计举例”的有关数据。３．要求：调速范围Ｄ＝10，静差率Ｓ５％：稳态无静差，电流超调量；启动到额定转速时的转速退饱和超调量。４．要求系统具有过流、过压、过载和缺相保护。５．要求触发脉冲有故障封锁能力。６．要求给拖动系统设置给定积分器。(3)设计的内容1.调速的方案选择（１

5、）直流电动机的选择（根据上表按小组顺序选择电动机型号）（２）电动机供电方案的选择（要求通过方案比较后，采用晶闸管三相全控整流器供电方案）；（３）系统的结构选择（要求通过方案比较后，采用转速电流双闭环系统结构）；（４）确定直流调速系统的总体结构框图。2.主电路的计算（可参考“电力电子技术”中有关主电路技术的章节）（１）整流变压器计算，二次侧电压计算；一、二次侧电流的计算；容量的计算。（２）晶闸管元件的选择。晶闸管的额定电压、电流计算。（３）晶闸管保护环节的计算。a)交流侧过电压的保护；b)阻容保护、压敏电阻保护计算；c)直流侧过电压保护；d)晶闸管及整流二极管两端的

6、过电压保护；e)过电流保护。f)交流侧快速熔断器的选择,与元件全连的快速熔断器的选择,直流侧快速熔断器的选择。（４）平波电抗器计算。３.触发电路的选择与校验触发电路种类多，可直接选用，电路中元器件参数可参照有关电路进行选用。4.控制电路设计计算：主要包括：给定电源和给定环节的设计计算、转速检测环节的设计与计算、调速系统的稳态参数计算、调速系统的稳态参数计算。5.双闭环直流调速系统的动态设计：主要设计转速调节器和电流调节器，可参阅双闭环调速系统调节器的工程设计法进行设计。6.对系统进行仿真校验并上交设设说明书。(二)直流调速系统的设计选题2不可逆直流调速系统设计：设

7、计数据：直流电机额定功率PN=10KW；额定电压UN=220V,额定电流IN=55A,极对数2P=4,转速nN=1000r/min；电枢电感LD=7mH；电枢电阻Ra=0.5Ω,励磁电压UL=220V,励磁电流IL=1.6A；要求系统调速范围D=10,S≤5%，电流脉动系数Si≤10%。设计要求:1、调速方案选择及确定2、主电路计算和元件选择3、触发电路设计选择4、控制回路设计元件选择和指标校验5、辅助电路设计及选择6、PCB板设计(选做)7、调试方案制订8、对系统进行仿真9、上交设计说明书，原理图（三）直流调速系统的设计选题3某晶闸管供电的双闭环系统设计设计数据

8、：直流电机