开题报告-连轧机直流调速控制系统的信号检测与调节器设计

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1、电信学院毕业设计（论文）开题报告电信学院毕业设计（论文）开题报告 姓 名 专业 电气工程 班级 2 班 学 号 指导教师 题目类型 G 题 目 连轧机直流调速控制系统的信号检测与调节器设计 一、选题背景及依据（简述题目的技术背景和设计依据，说明选题目的、意义，列出主 要参考文献） 在冶金工业中，轧制过程是金属压力加工的一个主要工艺过程，连轧是一种可以 提高劳动生产率和轧制质量的先进方法，连轧机则是冶金行业的大型设备。其主要特点 是被轧金属同时处于若干机架中，并沿着一方向进行轧制，最终形成一定的断面形状。 每个机架上下轧錕共用一台电机拖动，不同机架采用不同电机拖动，本课题要求完成单 台机架直流调

2、速系统的设计。 参考文献 1 陈伯时主编 电力拖动自动控制系统运动控制系统（第 3 版） 机械工业出版社 2007 2 王兆安，黄俊主编 电力电子技术（第 4 版） 北京：机械工业出版社 2000 3 任彦硕主编 自动控制原理 机械工业出版社 2006 4 李荣生主编 电气传动控制系统设计指导 机械工业出版社 5 吴守箴，臧英杰 编著 电气传动的脉宽调制控制技术 机械工业出版社 6孟庆春 电力拖动自动控制系统 沈阳：东北大学出版社 2005.12 7 沈文，Eagle lee 詹卫前 AVR 单片机C 语言开发入门指导. 2003 8 万福君 潘松峰 单片微机原理系统设计与应用(第二版) 20

3、04 9 李仁定 电机的微机控制 机械工业出版社 2004 10 周渊深 交直流调速系统与 MATLAB 仿真 中国电力出版社 2007 11陈红卫.微型计算机基本原理与接口技术（第二版）M.北京:科学出版社，2009 12何立民.单片机高级教程应用与设计（第二版）M.北京：北京航空航天大学出版社， 2007 13郭天祥.51 单片机 C 语言教程M.北京：电子工业出版社，2009:9-12. 14边春远，李文涛等.C51 单片机典型模块设计与应用M.北京：机械工业出版社 15姜志海.单片机原理及应用M.北京：电子工业出版社，2005 16陈洪财.单片机C 语言和汇编语言实用开发技术M.哈尔滨

4、： 哈尔滨工程大学出版社， 2008 17夏路易.单片机技术基础教程与实践M.北京：机械工业出版社，2008 18朱善君，孙新亚等.单片机接口技术与应用M.北京：清华大学出版社，2005 19徐玮，沈建良等.单片机快速入门M.北京：北京航空航天大学出版社，2008 20王秋爽， 曾昭龙等.单片机开发基础与经典设计实例M.北京： 机械工业出版社， 2008. 二、主要设计（研究）内容、设计（研究）思想、解决的关键问题、拟采用的技术方案 及工作流程 1， PI 调节器是电力拖动自动控制系统中最常用的一种控制器，在微机数字控制系统 中，当采样频率足够高时，可以先按模拟系统的设计方法设计调节器，然后再

5、离散化， 就可以得到数字控制器的算法，这就是模拟调节器的数字化。 (1)连续系统设计方法 在微机数字控制调速系统的设计中，当采样频率足够高时，可以把它近似地看 成是模拟系统，先按模拟系统理论来设计调节器的参数，然后再离散化，得到数字控制 算法，这就是按模拟系统的设计方法，或称间接设计法。 根据 Shannon 采样定理，采样频率 fsam 应不小于信号最高频率 fmax 的 2 倍，即 fsam 2 fmax 这时，经采样及保持后，原信号的频谱可以不发生明显的畸变，系统可保持原 有的性能。 但实际系统中信号的最高频率很难确定， 尤其对非周期性信号 （系统的过渡过程） 来说， 其频谱为 0 至的

6、连续函数，最高频率理论上为无穷大。因此，难以直接用采样定理 来确定系统的采样频率 至于转速环， 由于系统的动态性能往往对转速环截止频率的大小有一定要求， 不能太低。 但转速控制有时比较复杂，占用的机时较长，因而转速环的采样频率又不能很高。如果 所选择的采样频率不够高，按连续系统设计误差较大时，就应按照离散控制系统来设计 转速调节器。 （2）数字系统设计方法： 先将系统对象离散化，按数字系统直接设计数字调节器。数字系统分析方法有： Z 变换方法 W 变换方法 扩展 W 变换方法 模拟系统的转速调节器一般为 PI 调节器，比例部分起快速调节作用，积分部分消除稳态偏差。数 字调节器也应具备同样的功能，因此仍选用 PI 型数字调节器。 这里，设计方法采用数字频域 法。 （1）通过 Z 变换，将连续的被控对象模型转换成离散系统模型； （2）通过 W 变换和 W变换，将离散系统的 z域模型转换成频域模型； （3）采用频域设计方法，进行系统