控制课程设计——直流调速系统设计及仿真和交-交变频调速系统的建模与仿真

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1、控制系统设计课程设计成绩评定表 姓 名 学号 专业班级 课程设计题目：直流调速系统设计及仿真和交-交变频调速系统的建模与仿真。 课程设计答辩记录： 1）如何改变有晶闸管的交-交变压变频器的输出电压和频率？ 答：正、反两组按一定周期相互切换，在负载上就获得交变的输出电压 Uo，Uo 的幅值决定于各组可控整流装置的控制角， Uo 的频率决定于正、反两组整流装置的切 换频率。如果控制角一直不变，则输出平均电压是方波。 2）双闭环转速调节器的作用？ （1）转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速 n 很快地跟随着给定电压 Un*变化， 稳态时可减小转速误差，如果采用 PI 调节器，则可实现无静差。

2、（2）对负载变化起抗扰作用。 （3）其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。 成绩评定及依据： 1. 课程设计考勤情况（20%）： 2. 课程设计答辩情况（30%）： 3. 完成设计任务报告规范性（50%，其中直流系统部分占 60%，交流部分占 40%）： 最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） ： 指导教师签字： 年 月 日 课程设计任务书课程设计任务书 20142015 学年第一学期 学生姓名：学生姓名： 专业班级：专业班级： 指导教师：指导教师： 工作部门：工作部门：电气学院自动控制教研室电气学院自动控制教研室 一、课程设计题目：课程设计题目：直流调速系统设计及仿真和交-交变频调速

3、系统的建模与仿 真。 二、二、设计目的设计目的： 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

4、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、课程设计内容三、课程设计内容（含技术指标） 1、根据设计课题的技术指标和给定条件，能独立而正确地进行方案论证和设计计算， 要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完

5、整。 2、要求掌握直流调速系统的设计内容、方法、步骤和交流调速系统建模与仿真。 3、学会查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数。 4、学会绘制有关电气系统原理图和编制元器件明细表。 5、学会编写设计说明书。 6、通过对所设计的系统进行仿真实验，掌握系统仿真的方法。 (一)直流调速系统的设计选题 (1)电机数如下表： 电动机 型号 Pn（KW） Un（V） In（A） nn（r/min） Ra（） GDa 2（Nm2） 极 对 数 Z2-81 26 230 113 1450 0.5 27.44 1 (2)技术数据 电枢回路总电阻取a；总飞轮力矩： 22 5.2 a GDGD。 其他

6、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。 要求：调速范围10，静差率：稳态无静差，电流超调量%5% i ； 启动到额定转速时的转速退饱和超调量%10 n 。 要求系统具有过流、过压、过载和缺相保护。 要求触发脉冲有故障封锁能力。 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 （） 直流电动机的选择（根据上表按小组顺序选择电动机型号） （） 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） ； （） 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） ； （） 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） （） 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。 （） 晶