帶電流截至負(fù)反饋地轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案電力拖動控制技術(shù)課程設(shè)計說明書題 目：帶電流截止負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真學(xué) 院：信息與控制工程學(xué)院專 業(yè)： 自動化班 級： 3 班學(xué)生: 王錫華學(xué) 號:導(dǎo)教師 : 管豐年2016 年 6 月 20 日文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案目錄摘 要. 21 已知條件及控制對象的基本參數(shù). 32 設(shè)計要求 . 33 設(shè)計任務(wù) . 34 原理 . 35 閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)參數(shù)的計算 . 46 仿真 . 67 課程設(shè)計體會 . 12參考文獻(xiàn) . 13文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案摘要帶電流截止負(fù)反饋的閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的在對調(diào)速精度要求不高的， 大功率容 量的電機(jī)中的應(yīng)用是非常廣泛的，它具

2、有控制簡單方便，調(diào)速性能較好， 設(shè)備成 本低等的優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計是基于對組成調(diào)速系統(tǒng)的兩個主要部分：主電路， 包括主回路方案的確定、 元器件的參數(shù)計算和選型、 觸發(fā)電路和保護(hù)環(huán) 節(jié)；控制電路， 包括轉(zhuǎn)速負(fù)反饋環(huán)節(jié)的參數(shù)計算、 電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的參數(shù)計 算，電流檢測環(huán)節(jié)和調(diào)節(jié)器的設(shè)計的分析、 參數(shù)計算和設(shè)計， 并且用仿真波形通 過 MATLAB來進(jìn)行調(diào)節(jié)器的參數(shù)調(diào)節(jié)。關(guān)鍵詞：直流電機(jī) 電流截止負(fù)反饋 主電路 控制電路文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案1 已知條件及控制對象的基本參數(shù)1）電動機(jī)：額定數(shù)據(jù)為 10kv，220v,52A，1460r/min ，電樞電阻 RS=0.5, 飛輪力矩 GD2=10N.m2

3、。2）晶閘管裝置：三相橋式可控整流電路，整流變壓器 Y/Y 聯(lián)結(jié)，二次線電壓 E2t=230v, 觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大系數(shù) Ks=40。3）V-M 系統(tǒng)主電路總電阻 R=1。4）測速發(fā)電機(jī)：永磁式， ZYS231/110型；額定數(shù)據(jù)為 23.1w，110v，0.18A， 1800r/min 。5）系統(tǒng)靜動態(tài)指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)無靜差，調(diào)速指標(biāo) D=10，s56）電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)：要求加入合適的電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)，使電動機(jī)的 最大電流限制（ 1.5-2 ）I N。2 設(shè)計要求（1）分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理 （2）電流截止環(huán)節(jié)設(shè)計、設(shè)計反饋系數(shù)。（ 3）利用 MATLAB繪制系統(tǒng)的仿真模型并對模塊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置 （

4、4）對該調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真，并觀察電動機(jī)在全壓啟動和啟動后加額定負(fù)載時 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和電流的變化情況。3 設(shè)計任務(wù)1）根據(jù)題目要求，分析論證確定系統(tǒng)的組成，畫出系統(tǒng)組成的原理框圖；2）對轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析及參數(shù)設(shè)計計算；3）應(yīng)用 MATLAB軟件對轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真；4）加入電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)；5）應(yīng)用 MATLAB軟件對帶電流截至負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真， 完善系統(tǒng)。4 原理1）閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)組成原理文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案與電動機(jī)同軸安裝一個測速發(fā)電機(jī)，從而產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速成正比的負(fù)反饋電壓 Un，與給定電壓 Un* 相比較后，得到轉(zhuǎn)速偏差電壓，經(jīng)過放大器

5、 A,產(chǎn)生電力 電子變換器 UPE所需的控制電壓 Uc，用以控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。PI 調(diào)節(jié)器作用是使系統(tǒng)無靜差 電流截止負(fù)反饋的作用是在電動機(jī)發(fā)生超載或堵轉(zhuǎn)的時候電流截止負(fù)反饋和給定信號相比較抵消。使電動機(jī)處于停止運(yùn)行狀態(tài)，以保護(hù)電機(jī)5 閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)參數(shù)的計算1）額定負(fù)載時的穩(wěn)態(tài)速降應(yīng)為 : 7.68r/min2）閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)有的開環(huán)放大系數(shù)：計算電動機(jī)的電動勢系數(shù)： 0.1329V.min/rCeU NI N RanN220 52 0.5V min/r 0.1329V min/r 1460閉環(huán)系統(tǒng)額定速降為： 391.27r/minnopINR 52 1 r /minCe0.132939

6、1.27r / min閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)為： 49.9nop391.27 1ncl7.6849.9文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案3) 計算轉(zhuǎn)速負(fù)反饋環(huán)節(jié)的反饋系數(shù)和參數(shù)測速發(fā)電機(jī)的電動勢： 0.0611V.min/r110VCetg 0.0611V min/ r1800r/min轉(zhuǎn)速反饋電壓： 16.05 V ( = 2Cetg 2取 0.18 )轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)為： 0.010998 V.min/r4) 計算運(yùn)算放大器的放大系數(shù)和參數(shù)運(yùn)算放大器放大系數(shù) Kp為: 12.27運(yùn)算放大器型號： R0=40K， R1=490.8 K5) 判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性計算：電樞回路的總電感為 17.70mHU20.693

7、 2I dminminU2U 2l230V 132.8V系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的時間常數(shù)： 電磁時間常數(shù) Tl:0.018SGD2R機(jī)電時間常數(shù) Tm:0.158STm10 1 0.158sm 30 375CeCm 375 0.1329 0.1329晶閘管裝置的滯后時間常數(shù) Ts:0.00167S103.63Tm(Tl Ts) Ts2 0.158 (0.017698 0.00167) 0.00167 2 KTlTs0.017698 0.00167計算出開環(huán)放大系數(shù)應(yīng)滿足的穩(wěn)定條件為 K103.48 ，又因為文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案K=40.6，所以系統(tǒng)穩(wěn)定。6) PI 調(diào)節(jié)器設(shè)計 原始系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)W(

8、s) (Tss 1)(TmTl s2 Tms 1) 原始閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)W(s)50(0.1377s 1)(0.0203s 1)( 0.00167 s 1)參數(shù)計算T10.1377s7.26s 1T20.0203s149.25s 11T30.00167s600s 1-1Wc2=119.82s -1L 1=31.5dBK pi =0.3265 =0.4227PI 調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為 Wpi(s)= (0.13799s+1) 0.42s6 仿真1)單閉環(huán)直流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖觀看示波器的波形文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2）加入 PI 調(diào)節(jié)器后仿真，經(jīng)調(diào)整系數(shù)后仿真波形文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文

9、案3）加入電流截止負(fù)反饋后仿真波形文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案4）加入負(fù)載后文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案7 課程設(shè)計體會本文主要對帶電流截止負(fù)反饋轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行分析并在 MATLAB/SIMULINK建立起仿真圖并進(jìn)行仿真。 介紹了帶電流截止負(fù)反饋轉(zhuǎn)速負(fù)反 饋的閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理 , 完成了轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)并建立其原理 框圖和仿真圖。 將建立的仿真圖在 MATLAB軟件里面仿真得出轉(zhuǎn)速與電流的波形。 對波形進(jìn)行分析調(diào)節(jié) PI 調(diào)節(jié)器的參數(shù)。本文具有很強(qiáng)的理論與實(shí)際意義。 通過本次設(shè)計， 加強(qiáng)了我對 SIMULINK應(yīng)用知識的掌握， 鞏固了我的專業(yè)課知識， 對理論

10、知識有了進(jìn)一步的理解，使自己受益匪淺。總之， 通過本次設(shè)計不僅進(jìn)一 步強(qiáng)化了專業(yè)知識，還掌握了設(shè)計系統(tǒng)的方法、 步驟等， 為今后的工作和學(xué)習(xí)打 下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練， 是我們邁向社會， 從事職業(yè) 工作前一個必不少的過程 ”千里之行始于足下 ”，通過這次課程設(shè)計，我深深體 會到這句千古名言的真正含義 我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計， 學(xué)會腳踏實(shí)地邁開 這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案參考文獻(xiàn)1 王兆安，等 . 電. 力電子技術(shù) M.: 機(jī)械工業(yè) .2000.2 廣溢，等 . 電機(jī)學(xué)M 。: 大學(xué).2002.3 王軍. 自動控制原理 M。