直流电机调速系统控制器设计

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1、成都理工大学工程技术学院毕业论文直流电机调速系统控制器设计作者姓名：专业名称：电气工程及其自动化指导教师：直流电机调速系统控制器设计摘要随着现代工业的不断发展，直流调速系统在许多领域获得了广泛的应用。由于数字控制具有较好的控制性能和较强的抗干扰性，所以成为直流电机的主流控制方式。为了进一步提高直流电机控制的现代化程度，电机的控制方法也由原来的单机独立模拟式控制转变为总线集中式数字式控制。本文进行了直流电机调速系统控制器设计的研究。在研究直流调速控制器的基础上，分析了单闭环直流调速系统以及微机控制双闭环可逆直流PWM调速系统原理。针对现有条件和

2、要求，利用Simulink进行全数字直流调速控制器PWM-M可逆调速系统的建模仿真。通过对研制的调速控制器的实验仿真测试，该控制平台运行稳定，设计思路正确，实现了预期的功能，能够实现调速功能和监测监控功能，对于现有的自控实验装置改进以及控制器改造有着一定的实用价值。关键词：直流电动机可逆调速PWMSimulink-IV-直流电机调速系统控制器设计AbstractWiththecontinuousdevelopmentofmodernindustry,DCspeedcontrolsysteminmanyareasaccesstoawideran

3、geofapplications.Sincedigitalcontrolhasbettercontrolperformanceandstronganti-interference,soasthemainDCmotorcontrol.TofurtherimprovethemodernizationlevelofDCmotorcontrol,motorcontrolmethodisalsoindependentfromthesingleanalogcontrolintoacentralizeddigitalcontrolbus.Thispaper

4、conductedaDCmotorspeedcontrollerdesignofthesystem.DCspeedcontrollerinthestudy,basedontheanalysisofasingleclosedloopDCsystemanddouble-loopcomputercontrolReversibleDCPWMspeedcontrolsystemprinciples.Forexistingconditionsandrequirements,theuseSimulinktoall-digitalDCspeedcontrol

5、lerPWM-MSRSystemModelingandSimulation.Speedcontrollerdevelopedbytheexperimentalsimulationtest,thecontrolplatformisstable,thecorrectdesignideastoachievethedesiredfunctionality,toachievespeedcontrolfunctionandthemonitoringandcontrolfunctions,fortheimprovementoftheexistingcont

6、rolledexperimentaldeviceandthecontrollertransformationhassomepracticalvalue.Keywords:DCMotor,SpeedControl,PWM,Simulink-IV-直流电机调速系统控制器设计目录摘要IAbstractII目录III前言11直流调速系统的发展21.1直流调速系统国内外发展现状及发展趋势21.2直流调速系统的可控直流电源31.3课题研究的意义和目的31.3.1自动控制系统简介41.3.2电力拖动自动控制系统41.3.3直流双闭环系统的介绍52双闭环直流

7、调速系统的分析72.1双闭环直流调速系统的动态数学模型72.2起动过程分析82.2.1起动过程82.2.2分析结果112.3动态抗扰性能分析112.3.1抗负载扰动122.3.2抗电网电压扰动122.3.3对比分析132.4转速和电流两个调节器的作用132.4.1转速调节器的作用132.4.1电流调节器的作用143设计系统分析163.1系统分析及功能要点163.2系统结构框图及基本工作原理16-IV-直流电机调速系统控制器设计3.2.1软启动和软关断173.2.2最小弱磁限制183.2.3转速闭环PI调节193.2.4电流截止负反馈203.2

8、.5系统工作异常保护204Simulink环境中的系统模型、仿真结果及分析214.1电流环的MATLAB计算及仿真224.1.1电流环校正前后给定阶跃响的MATLA