双闭环直流调速课程设计报告

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1、07自动化课程设计：转速、电流双闭环不可逆调速系统的设计与调试转速、电流双闭环不可逆调速系统的设计与调试专业：自动化学号：7021307005学生姓名：谭伟指导教师：胡熹平摘要本设计是电枢可逆，转速、电流双闭环直流调压调速系统。磁场回路采用桥式整流电路，电枢回路采用可控硅三相桥在式整流调压系统，采用接触器电流切换以实现可逆运行。系统应用工程方法设计的转速、电流两个调节器均采用PI结构，以实现稳态无静差，同时在转速调节器上引入转速微分负反馈，从而达到了抑制转速超调的目的。最后用MATLAB/SIMULINK对系统进行了仿真分析与校正，为系统的参数进一步优化

2、和现场调试奠定了基础。关键词：双闭环，晶闸管，电抗器，PI调节器-21-07自动化课程设计：转速、电流双闭环不可逆调速系统的设计与调试目录第一章设计课程简介-3-1.1课程设计的目的和意义-3-第二章设计任务书-3-2.1技术要求-3-2.2设计内容-3-第三章设计系统原理图及系统工作原理-5-3.1系统原理图及工作原理-5-第四章系统主电路中整流电路元件、电抗器的参数计算-6-4.1整流电路元件计算-6-4.2晶闸管的选择与计算-7-4.3晶闸管的保护-8-4.4平波电抗器的选择与计算-8-第五章主电路有关参数测试电路、测试数据表、计算结果-8-5.1

3、主电路测试电路-8-5.2测试数据表-9-第六章电流环、转速环调节器的设计计算-10-6.1电流环调节器的设计计算-10-6.2转速环调节器的设计计算-12-第七章MATLAB仿真及结果报告-13-7.1双闭环调速系统的MATLAB仿真-13-7.2仿真结果-14-第八章双环组成步骤、系统动静特性测试线路和测试结果数据、特性图-16-8.1双环组成的步骤-16-8.2静态参数-17-8.3转速、电流双闭环直流调速系统的静特性研究-18-8.4转速、电流双闭环直流调速系统突加给定时的起动过渡过程-19-8.5转速、电流双闭环直流调速系统突加负载时的抗扰性研

4、究-19-8.6波特图-20-第九章总结-20-参考文献-20--21-07自动化课程设计：转速、电流双闭环不可逆调速系统的设计与调试第一章设计课程简介1.1课程设计的目的和意义本设计从直流电动机的工作原理入手，并详细分析了系统的原理及其静态和动态性能。然后按照自动控制原理，对双闭环调速系统的设计参数进行分析和计算，利用Simulink对系统进行了各种参数给定下的仿真，通过仿真获得了参数整定的依据。转速、电流双闭环直流调速系统是性能很好，应用最广的直流调速系统,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。转速、电流双闭环直流调速系统的控

5、制规律，性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础。应掌握转速、电流双闭环直流调速系统的基本组成及其静特性；从起动和抗扰两个方面分析其性能和转速与电流两个调节器的作用；应用工程设计方法解决双闭环调速系统中两个调节器的设计问题，等等。通过对转速、电流双闭环直流调速系统的了解，使我们能够更好的掌握调速系统的基本理论及相关内容，在对其各种性能加深了解的同时，能够发现其缺陷之处，通过对该系统不足之处的完善，可提高该系统的性能，使其能够适用于各种工作场合，提高其使用效率。第二章设计任务书2.1技术要求1.该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机

6、不可逆运行，具有较宽的调速范围（D>=10），在工作范围内能稳定工作。2.系统静态特性良好，无静差（静差率S<=2）3.动态性能指标：转速超调量<8%,电流超调量<5%,动态速降8%-10%，调速系统过渡过程时间（调节时间）Ts<=1s4.系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续5.调速系统中的设置有过电压、过电流等保护，并且有制动措施2.2设计内容1.-21-07自动化课程设计：转速、电流双闭环不可逆调速系统的设计与调试根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成。画出系统组原理图。1.调速系统主电路元部件的确定及其参数计算

7、（电力电子器件、平波电抗器等）2.驱动控制电路的选型3.动态设计计算：根据技术要求，对系统进行动态校正，确定ASR调节器与ACR调节器型式及进行参数计算，使调速系统工作稳定，并满足动态性能指标的要求。4.绘制V-M双闭环直流不可调调速系统的电气原理图（要求计算机绘图）。5.整理设计数据资料，课程设计总结，写设计计算机说明书。7系统硬件设计主电路主电路模块的主要功能是通过PWM变换器得到可调的直流电压，为直流电动机供电；检测模块包括转速、电流和温度的检测，转速和电流检测为系统提供转速和电流负反馈的信号；温度检测的目的是为了保护PWM变换器和电机；键盘、显示

8、与报警模块（由单片机控制）负责转速的给定和实时显示，以及故障的声光报警；通信模块