双闭环直流调速系统课 程 设 计 报 告 书

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1、四川大学课程设计报告书题目：电气传动自动控制系统报告人：学号：班级：指导教师：完成时间：年月日同组人：电气信息学院专业实验中心29四川大学目录：第一部分：设计任务1.任务分析..................................32.设计目标..................................33.设计理论..................................43.客观条件..................................6第二部分：系统建模1.系统固有参数测定实验内容..........

2、.......7第三部分：系统设计1.系统理论设计内容.........................132.Matlab仿真...............................17第四部分：系统调试1.单元调试.................................222.系统调试.................................22第五部分：系统评估1.系统实际性能评价.........................272.系统误差分析.............................273.必要的

3、实验问题分析.......................28第六部分：总结.......................28第七部分：参考文献.....................29第七部分：原始数据单.................29四川大学第一部分：设计任务1 .任务分析 采用转速、电流双闭环晶闸管不可逆直流调速系统为对像来设计直流电动机调速控制电路，为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设计两个调节器，电流调节器和速度调节器，为了实现电流和转速分别起作用，二者之间实行串级连接，即把转速调节器的输出当做电流调节器的输入，在

4、把电流调节器的输出去控制晶闸管整流器的触发装置。该双闭环调速系统的两个调节器ASR和ACR都采用PI调节器,以便能保证系统获得良好的静态和动态性能转速调节器在双闭环直流调速系统中的作用是减小转速误差，采用PI调节器可实现无静差；对负载变化起抗扰作用；其输出限幅决定电动机允许的最大电流;电流调节器在双闭环直流调速系统中的作用是使电流紧紧跟随其给定电压的变化；对电网的波动起及时抗干扰作用；加快动态过程；堵转或过载时起快速自动保护作用2.设计目标：*性能指标：静态：s%≤5%D=3动态：si%≤5%sn%≤10%*已知条件：最大速度给定U*nm=5v最大电

5、流给定U*im=5v最大电枢电流Idm=1.4A电流反馈强b=5v/1.4A速度反馈强度a=5v/1450rpm调节器输入电阻R0=20KW调节器输入滤波电容C0i=0.224mFCon=0.104mF*系统电路结构示意图：29四川大学3.设计理论：（1）设计思路：给定系统静、动态性能指标实验获取系统固有设备原始参数系统数学建模系统模型处理（典型化）设计调节器结构和参数构建和调试系统（2）调速控制系统的一般动态性能指标：1.跟随性能超调量s（%）反映系统的动态调节稳定性能上升时间tr反映系统的动态调节快速性能调节时间ts反映系统的动态调节过渡周期2.

6、抗扰性能动态降落比△Cmax%反映系统扰动引起的最大动态误差恢复时间tr反映系统的动态抗扰调节快速性能29四川大学上述指标对应的给定和扰动均为阶跃信号（3）典型结构系统的参数与性能的关系*典型Ⅰ型系统；开环传递函数结构简单，易于稳定*典型Ⅱ型系统；开环传递函数利用比例微分环节，补偿s2引起的相位滞后，保证稳定性*典型Ⅰ型系统的稳态及动态性能与参数二阶系统闭环传递函数：典型Ⅰ型系统特性参数：；固有角频率；阻尼比*典型Ⅰ型系统的参数KT与跟随性能稳态跟随性能：动态跟随性能：典型Ⅰ型系统的抗扰性能：u假定系统经串联校正后开环传函为W(s)u系统前向通道被扰

7、动输入点分为W1(s)、W2(s)两部分u其中W1(s)内含PI调节器典型Ⅱ型系统的稳态及动态性能与参数29四川大学典型Ⅱ型系统特征参数：；中频宽（4）非典型型系统的典型化之一择选调节器结构的一般原则：1.根据系统调节性能要求，选择典型Ⅰ、Ⅱ型系统目标模型2.调节器串联进原始对象模型的前向通道后，通过传递函数的乘积或对消运算应能将系统改造为期望的典型Ⅰ或Ⅱ型系统结构（5）非典型型系统的典型化之二当系统的原始模型具有高阶较复杂形式时的一般处理：1.小惯性环节的近似处理2.高阶系统的降阶近似处理3.大惯性环节的近似处理特别提示：每一种近似处理都存在工程约

8、束条件，使用时须校验是否满足约束条件（6）双环调速系统动态结构示意图系统设计的一般原则：“先内环后外环” ，